WO2019031846A1 - 안과용 치료장치 및 이의 제어방법 - Google Patents

안과용 치료장치 및 이의 제어방법 Download PDF

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WO2019031846A1
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treatment
light
monitoring
interference signal
unit
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김종민
김기훈
김봉균
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주식회사 루트로닉
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    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B3/00—Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B3/00—Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
    • A61B3/10—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions
    • A61B3/12—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions for looking at the eye fundus, e.g. ophthalmoscopes
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    • A61F9/00—Methods or devices for treatment of the eyes; Devices for putting-in contact lenses; Devices to correct squinting; Apparatus to guide the blind; Protective devices for the eyes, carried on the body or in the hand
    • A61F9/007—Methods or devices for eye surgery
    • A61F9/008—Methods or devices for eye surgery using laser

Definitions

  • the present invention relates to an ophthalmic treatment apparatus and a control method thereof, and more particularly, to an ophthalmologic treatment apparatus and a control method thereof for detecting a state of a target tissue during treatment and controlling treatment contents.
  • This treatment device irradiates the laser to the target tissue to transfer energy, thereby inducing a change in the state of the tissue.
  • energy is excessively transferred to the target tissue, damage to adjacent tissues occurs. In particular, ophthalmic lesions may cause vision loss, which can be fatal.
  • the treatment is not properly performed. Therefore, there is a need for techniques to precisely monitor the condition of the target tissue during treatment, so as to avoid unnecessary damage and to proceed with appropriate treatment.
  • the present invention provides an ophthalmic treatment apparatus and a control method thereof that can monitor a state change of a treatment area during treatment in real time and proceed on the basis thereof.
  • the present invention provides a therapeutic light source comprising: a therapeutic light irradiating part for irradiating therapeutic light to a treatment position of a fundus; a light source for irradiating a detection light to the therapeutic position, And a control unit for controlling the operation of the treatment light irradiation unit based on the state information detected by the monitoring unit, to provide.
  • the monitoring unit may include: an interference optical system that forms a path along which the reflected reference light and the reflected reference light are superimposed; a detector that receives the detected light and the reference light traveling along the interference optical system and detects the interference signal; And a processor for analyzing a frequency characteristic of the interference signal detected by the detection unit.
  • the treatment light irradiation unit is controlled to irradiate treatment light to a treatment position a plurality of times, and the monitoring unit analyzes the frequency characteristics of the interference information according to the treatment light, Monitoring.
  • the processor may monitor the state information of the treatment position by comparing the frequency characteristics of the interference signal detected earlier with the frequency characteristics of the currently detected interference signal.
  • the control unit may be controlled to display an abnormality occurrence to the user through the display unit.
  • control unit may stop irradiation of the treatment light to the treatment position, or stop irradiation of the treatment light after additionally irradiating the treatment light with a predetermined irradiation pattern to the treatment position.
  • the monitoring unit may selectively extract a signal corresponding to the region of interest of the treatment position from the interference information, and monitor the state information of the region of interest based on the frequency characteristic of the signal corresponding to the extracted region of interest Do.
  • a method for diagnosing a condition of a fundus comprising the steps of: irradiating treatment light generated in a treatment light generating unit to a treatment position of a fundus, Monitoring the state information of the treatment position using the frequency characteristic of the interference signal based on the reference light traveling through the path, and controlling parameters of the treatment light based on the state information detected by the monitoring unit.
  • the present invention it is possible to check in real time whether or not the treatment light is proceeding normally by checking whether the treatment light is normally irradiated to the treatment position, and furthermore, the target tissue placed at the treatment position.
  • the treatment is performed while monitoring the completion time of the treatment of the target tissue, so that optimal treatment can be performed while minimizing damage to the adjacent tissue.
  • FIG. 1 is a schematic view schematically showing an ophthalmic treatment apparatus according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a sectional view of the area A of FIG. 1,
  • FIG. 3 is a block diagram schematically showing the configuration of the monitoring unit of FIG. 1;
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a tomographic image according to time generated in the monitoring unit
  • FIG. 5 is a graph showing the shape of an interference signal in a wavelength region at a specific point in FIG. 4,
  • FIG. 6 is a block diagram illustrating a step of extracting an interference signal of ROI from a monitoring unit
  • FIGS. 7A to 7C are graphs showing wavelength characteristics of an interference signal at a specific point in FIG. 4,
  • FIG. 8 is a flowchart showing a control method of the ophthalmologic treatment apparatus according to the present embodiment
  • FIG. 9 is a flowchart showing the sequence of treatment steps in the first treatment position in FIG. 8,
  • FIG. 10 is a flowchart showing the first monitoring and the second monitoring in FIG. 9,
  • 11 is a graph showing a pattern of treatment light irradiated to the first treatment position
  • FIG. 12 is a cross-sectional view showing a state in which an anterior segment lesion is treated using the present invention.
  • the ophthalmic treatment apparatus described below will be described as an apparatus for treating fundus lesions, but the present invention can also be applied to a treatment apparatus for treating other lesions other than fundus lesions.
  • the present invention may be applied to a therapeutic apparatus for treating an anterior segment lesion such as glaucoma treatment, and may be applied to a therapeutic apparatus for treating lesions of skin tissue.
  • the present invention is not limited to the ophthalmic treatment apparatus described below, and it can be widely applied to a treatment apparatus for optically treating other lesions.
  • the term " treatment area &quot refers to an area required for treatment, which is a predetermined area or a predetermined length section.
  • the " treatment position " may be a position included in the treatment area, and may indicate a position as a spot located at a predetermined coordinate.
  • target tissue means an organization to be treated. When a plurality of tissues form a layered structure depending on the depth at a specific treatment position, the target tissue may be a tissue located in all or some depth regions. That is, when the light is irradiated as a specific 'treatment position' in the form of a spot, most of the energy can be transferred to a 'target tissue' located at a specific depth region of the treatment position. Further, in order to treat a 'treatment area' having a predetermined area, the treatment can be performed by sequentially irradiating a plurality of 'treatment positions' located in the treatment area with light.
  • the ophthalmic treatment apparatus 10 includes a treatment light irradiating unit for irradiating a treatment region of the fundus by irradiating treatment light and generating treatment light and irradiating the fundus to the fundus.
  • the treatment light irradiation unit includes a treatment light generating unit 100 for generating a treatment beam and a beam delivery unit 400 for delivering treatment light generated in the treatment light generating unit to the fundus, .
  • the apparatus includes a monitoring unit 300 for detecting state information of a treatment position irradiated with treatment light, and a controller 500 for controlling various components based on information sensed by the monitoring unit. Further, the apparatus may further include a collimated light generating unit 200 for generating collimated light for indicating a position where the therapeutic light is irradiated.
  • the therapeutic light generator 100 includes various optical elements for modulating characteristics of the therapeutic light source and the light generated from the therapeutic light source.
  • a laser is used as a treatment light.
  • the therapeutic light source may be configured to include a laser medium such as Nd: YAG, Ho: YAG or the like or a laser diode capable of generating a laser.
  • the therapeutic light source generates a laser having an appropriate wavelength, pulse width, and output in consideration of the lesion contents or the characteristics of tissue at the target position.
  • it may include various elements such as various electric circuits for generating a laser, an optical filter, and a shutter.
  • the beam delivery portion 400 is composed of a plurality of optical elements, and constitutes an optical path through which the treatment light travels. Accordingly, the treatment light generated in the treatment light generating part 100 may travel in the fundus direction along the beam delivery part 400 and be irradiated to the treatment position of the fundus.
  • the beam delivery unit 400 may form a part of an optical path through which a collimated beam and a probe beam of a monitoring unit proceed, which will be described later.
  • the beam delivery unit 400 includes a plurality of beam combiners 410 so that the collimated beam and / or the detected beam can join together through the beam combiner 410, have.
  • the collimated light and the detection light reflected from the fundus can be transmitted through the beam delivery unit 400 in the direction in which the operator's eye is positioned or received by the monitoring unit 300 again.
  • the present invention is not limited to this, and the collimated light and / or the detected light may be configured to form a separate optical path different from the irradiation path of the treatment light.
  • the beam delivery unit 400 includes a scanner 420 that changes the position where the light is irradiated.
  • the scanner 420 includes at least one reflecting mirror and a driving unit for rotating the at least one reflecting mirror. Therefore, while changing the rotational position of the reflecting mirror, the irradiation position of the light reflected by the reflecting mirror can be changed.
  • the beam delivery unit 400 may further include optical elements such as a plurality of optical lenses and optical filters for focusing or dispersing light. Thus, the treatment light passing therethrough can be controlled by this optical element, including some parameters such as spot size.
  • An object part 430 is provided at the end of the beam delivery part 400.
  • the alternative unit 430 includes a contact lens in contact with the objective lens or the patient's eye in a configuration in which the eye of the patient to be treated is located.
  • the apparatus may further include a suction device for sucking and fixing the anterior portion of the patient so that the patient's eyes can be fixed.
  • the aiming light generating unit 200 generates an aiming beam irradiated to the fundus region.
  • the collimating light is irradiated to the treatment position where the treatment light is irradiated so that the operator can check the position where the treatment light is irradiated before the treatment light is irradiated or while the treatment light is irradiated.
  • the collimated light has a wavelength in the visible range, and the operator can confirm the treatment position by the collimated light reflected from the fundus.
  • the collimated light generated by the collimated light generating unit 200 may be irradiated along the beam delivery unit 400 to the same treatment position as the treatment light as described above.
  • the aiming light is irradiated to the treatment position in the form of a single spot.
  • the collimating light may be irradiated to the fundus as a pattern consisting of a plurality of spots, so as to be able to display a plurality of treatment positions where the treatment light is irradiated in the treatment area, if necessary.
  • the collimated light may be irradiated in a lattice form or a border shape to indicate a treatment area to which the treatment light is irradiated.
  • the aiming light generating unit may be omitted.
  • the treatment light irradiation unit includes the treatment light generation unit 100 and the beam delivery unit 400, and the treatment light generated in the treatment light generation unit 100 is transmitted to the beam delivery unit 400 and / And is examined through the alternative unit 430 to the treatment position of the fundus.
  • the collimating light irradiating unit includes a collimating light generating unit 200 and a beam delivering unit 400. The collimating light generated by the collimating light generating unit 200 is also transmitted to the beam delivery unit 400 and the alternative unit 430 ) To be treated as the treatment position of the fundus.
  • FIG. 2 is a sectional view of the area A of FIG.
  • FIG. 2A is a diagram showing fundus tissues, particularly retinal tissues, of a patient corresponding to a treatment region.
  • These retinal tissues are generally composed of an internal limiting layer, a nerve fiber layer, a ganglion cell layer, an inner plexiform layer, an inner nuclear layer, It consists of ten layers: the outer plexiform layer, the outer nuclear layer, the outer limiting layer, the photoreceptor layer, and the RPE layer (retinal pigment epithelial layer) Inner depth direction).
  • the RPE cell layer forms a boundary layer in the backward direction among the above ten layers, and is formed as a tight junction structure. Bruch's membrane is located below the RPE layer.
  • These RPE layers supply the nutrients and oxygen from the blood vessels located in the choroid to supply nutrients to the photo receptor and discharge the waste generated from the photoreceptor through the bruch membrane.
  • the photoreceptors located in front of the RPE cells may be necrotized due to normal nutrient and oxygen supply.
  • the ophthalmic treatment apparatus selectively irradiates the RPE cell layer with therapeutic light to transmit energy, thereby inducing the regeneration of new RPE cells.
  • the treatment light has a wavelength in the visible light or near infrared region.
  • This therapeutic light is transmitted to the cell layer (the first cell layer to the ninth cell layer) located in front of the retina with little absorption, and then absorbed into melanomas existing inside the RPE cell.
  • the RPE cells undergo a state change with increasing temperature, and the RPE cells in which the state changes are replaced with healthy RPE cells. This suggests that microbubbles are formed on the surface of melanosomes as the temperature rises and gradually grow, whereby RPE cells are selectively necrosed to induce new RPE cells.
  • the ophthalmologic treatment apparatus includes a monitoring unit as shown in FIG. 1, and monitoring progress of the tissue during the treatment can be monitored in real time through the monitoring unit.
  • the monitoring unit 300 irradiates the detection light to the treatment position where the treatment light is irradiated and detects the state change information of the treatment position by using the interference signal of the reflected detection light.
  • the state information of the treatment position may include at least one of information on the temperature change, the volume change, the refractive index change, the thermal degeneration or the cell movement of the tissue generated at the treatment position by irradiation with the treatment light have.
  • thermal denaturation may mean a change in tissue characteristics caused by a temperature rise, tissue necrosis, or regeneration of tissue, and the thermal degeneration can be used to treat the tissue.
  • the monitoring unit 300 may be configured by a variety of devices capable of monitoring the status information of the tissue, either alone or in combination.
  • the OCT apparatus capable of acquiring optical coherence tomographic images may be used, .
  • OCT devices such as TD OCT, SD OCT, and SS OCT according to the interference generation principle measurement method.
  • any one of various OCTs can be selectively used.
  • the monitoring unit 300 includes a light source 310 for generating a detection light irradiated to a treatment position, an interference optical system 310 for forming a path along which the reference light is overlapped with the detection light reflected from the treatment position A detection unit 330 for receiving the detection light and the reference light traveling along the interference optical system to detect an interference signal, and a processor 340 for analyzing the interference signal detected by the detection unit.
  • the light source 310 is a structure for generating monitoring light used for monitoring the state of the treatment position.
  • the light emitted from the light source 310 travels along the interference optical system and is divided into the detection light and the reference light, proceeds along each path, and then combines to form an interference signal.
  • the interference optical system includes an optical distributor 321, a reference light path P1, a detection light path P2, and a superposition path P3.
  • the light generated from the light source 310 passes through the optical distributor 321 and is distributed as the reference light and the detection light.
  • the detection light travels along the detection light path P2 and is irradiated through the beam delivery unit 400 to the treatment position.
  • the irradiated inspection light passes through at least the depth where the target tissue is disposed among the treatment positions, and is then reflected.
  • the detection light is transmitted through the treatment position in the depth direction, and parameters of the detection light are changed through processes such as scattering, refraction, and reflection depending on the properties of the single layer.
  • the reflected search light includes information of the tissue forming a defect in the depth direction of the treatment position.
  • the reflected detection light travels in the direction of the optical distributor 321 along the detection light path P2, reversing the irradiated path.
  • the reference light separated from the detection light travels along the reference light path P1 and then returns to the optical splitter 321 side.
  • the reflected reference light and the returned reference light are coupled while passing through the optical distributor 321 and pass through the overlapping path P3.
  • An interference phenomenon occurs in the reference light and the detection light passing through the overlapping path P3.
  • the detection unit 330 receives the detection light and the reference light proceeding in the overlapping path P3.
  • the detection unit 330 may be configured using various detection elements, and in this embodiment, the detection unit 330 may be configured using a balace detector as an example.
  • the signal detected by the detection unit 330 includes a detection light and an interference signal based on the reference light.
  • the interference signal includes tissue state information according to the treatment position depth, and the state information of the treatment position can be monitored by analyzing the interference signal by filtering, converting, or extracting the interference signal.
  • the interference signal detected by the detection unit 330 is transmitted to the processor 340.
  • the processor 340 converts the analog interference signal detected by the detector 330 into a digital signal, converts the interference signal into a frequency domain signal through a Fourier transform, transforms the frequency domain signal into a spatial domain, . Based on the signal obtained in this step, the state information of the treatment position can be monitored and it can be determined whether the state is changed or not.
  • the monitoring unit 300 of the present embodiment can generate a two-dimensional tomographic image of the treatment area by conducting both the A scan and the B scan.
  • the A scan for the treatment position is repeatedly performed while the treatment is performed at one treatment position so as to monitor the state change of the tissue at a rapid cycle.
  • the above-described monitoring process for one treatment position is repeated at a predetermined cycle, and the tomographic information sequentially obtained according to time is combined to obtain an image as shown in FIG. 4, the vertical axis is the depth axis of the treatment position, and the horizontal axis may be the number of A scans or the time axis during which the treatment is performed.
  • the ophthalmologic treatment apparatus 10 can detect and determine the state information of the treatment position using the interference signal.
  • Various methods can be used as a method of detecting the state information of the treatment position in the monitoring unit 300 and determining the state change.
  • the state change of the treatment position can be determined based on the depth-dependent image.
  • This method has the advantage of intuitively determining the state change, but monitoring the change without visual change of the single layer structure is limited.
  • the state change of the treatment position can be determined based on the intensity of the interference signal detected by the detection unit. In this case, it is possible to monitor changes not accompanied by a visual change of the treatment site monolayer structure, but it is difficult to separately monitor various variables (thermal degeneration of tissue, destruction of cells, movement, etc.) Do.
  • the monitoring unit 300 is configured to analyze the frequency distribution characteristic of the interference signal and to monitor the state information of the treatment position based thereon.
  • the interference signal is composed of a combination of various frequency signals. As described above, as the state of the tissue changes, the interference signal also has a changed value. As a result, the distribution of the signals of the respective frequencies constituting the interference signal is different according to the cause and the degree of change of the state, Respectively.
  • FIG. 5 is a graph showing a frequency distribution of an interference signal at a specific point in FIG.
  • a represents the frequency distribution of the interference signal detected at the time when the therapeutic light laser is not irradiated
  • b represents the frequency distribution of the interference signal detected at the time when the therapeutic light laser is irradiated.
  • the horizontal axis representing the frequency magnitude can be expressed as a normalized frequency value expressed by a multiple of the sampling frequency.
  • the interference signal at the time when the therapeutic light laser is not irradiated has a relatively small signal size except for the low-frequency region (normalized frequency 0 to 0.25 region) (The signals corresponding to the normalization frequencies 0.3, 0.5, 0.62, 0.74, and 0.88 are small).
  • the interfering signal maintains a relatively large signal intensity except for the low-frequency region (normalized frequency 0 to 0.25 region), and the frequency components of all the bands And relatively even. It is considered that the thermal expansion of the tissue during treatment light irradiation causes minute vibrations in each tissue, resulting in a change in the frequency distribution of the interference signal.
  • the state information of the tissue can be grasped based on the frequency distribution of the interference signal.
  • Various methods can be considered as a method of determining the tissue state information based on the frequency distribution.
  • a frequency distribution characteristic such as a size of a specific frequency band (for example, a range of 0.3 to 0.6 of the normalized frequency), an average frequency, a standard deviation of the entire frequency band, The status information of the organization can be grasped.
  • comparing the representative values it is also possible to compare the representative value (detected value of the n-th A scan) with the preset reference value at the time of the comparison, and the representative value n-1 (The representative value by the A-th scan), it is also possible to determine the state change.
  • the monitoring unit 300 of the present embodiment may be configured such that the signal of the first frequency region of the interference signal is increased in comparison with the signal of the steady state (the signal of the first frequency region of the interference signal in a state where the treatment light is not irradiated) It can be judged that the therapeutic light is normally irradiated.
  • the first frequency zone may be a value corresponding to a normalization frequency of 0.3 to 0.6. If the average value of the first frequency zone exceeds 10 dB or exceeds 1.5 times the signal average value of the steady state, it can be determined that the treatment light is normally irradiated and the energy is effectively delivered to the treatment position. On the other hand, if it is determined that the condition is not satisfied, it is possible to determine that the treatment light is not normally irradiated.
  • the monitoring unit 300 of this embodiment can also monitor whether or not a target state change of the target position of the treatment position has occurred by the treatment light irradiation.
  • the ophthalmologic treatment apparatus according to the present embodiment performs treatment in such a manner that the state of the RPE cells is changed by irradiating the therapeutic light to the RPE cell tissue at the treatment position.
  • new events such as minute bubbles are generated inside the RPE cells. Accordingly, a new frequency signal is included in the interference information, and the monitoring unit 300 can monitor whether the target state change has occurred in the RPE cell by analyzing the frequency characteristics of the interference information.
  • the monitoring unit 300 analyzes that the signal corresponding to the second frequency zone of the interference information is increased, it can be determined that a target state change has occurred at the target position.
  • the second frequency zone may be a value corresponding to a normalization frequency of 0.5 to 0.7.
  • the average value of the second frequency zone is compared with the second frequency zone average value of the interference signal detected immediately before, it can be determined that the target state change has occurred when the average value is increased 1.2 times or more.
  • the monitoring unit 300 may set a characteristic value, which can be displayed differently from information to be monitored, among the frequency characteristic values of the interference signal as a representative value, and can determine the state information of the organization based on the representative value.
  • the judgment criteria and the judgment method can be configured in various ways according to the specific state to be monitored, the target position, the event information of interest, interference signal generation and analysis characteristics, and the like.
  • the signal of the low frequency region (normalized frequency 0 to 0.25) of the interference signal has a large proportion of the noise due to the DC signal, so that it is preferable to determine the state information based on the value of the interference signal excluding the low frequency region.
  • the monitoring unit 300 extracts only a signal corresponding to a region of interest (ROI) among the interference signals, and calculates a state of the treatment position based on the frequency distribution It is also possible to monitor.
  • 6 is a block diagram illustrating a step of extracting an interference signal of an ROI from the monitoring unit.
  • the monitoring unit 300 converts the interference signal into a digital signal.
  • the converted digital signal is converted into a frequency domain signal by Fourier transform.
  • the frequency characteristic of the interference signal is analyzed in this step, but in this example, it may further include a step of extracting the interference signal corresponding to the ROI.
  • the frequency domain signal is converted into a signal for image generation.
  • This step is transformed into the signal of the spatial domain through the inverse Fourier transform, and the interference information by one A scan is converted into the signal of the depth axis. Only the depth interval signal corresponding to the ROI is extracted from the signal for the depth axis.
  • the ROI is the RPE layer among the retinal monolayers forming the fundus, and only the signal corresponding to the depth region of the RPE layer can be extracted.
  • the signal of the extracted ROI is converted into the frequency domain signal through the Fourier transform.
  • the monitoring unit 300 may analyze the frequency characteristics of the interference signal corresponding to the extracted ROI.
  • the analysis of the frequency characteristics of the ROI interfering signal can proceed in a manner similar to that described above. For example, depending on whether the signal size corresponding to the first frequency zone is increased or not, it is possible to determine whether or not energy is transferred to the region of interest in the irradiation of the treatment light. In addition, it is possible to determine whether a desired state change has occurred in the region of interest according to whether the signal size corresponding to the second frequency region is large or not. In this way, when the frequency characteristic is analyzed by extracting the ROI interference signal, it is possible to minimize the influence of an event occurring in an organization other than the region of interest, thereby enabling accurate monitoring.
  • the structure of detecting the state change of the tissue by using the frequency characteristic of the interference signal has been mainly described.
  • Experimental results show that the contrast changes of the interference signal in the wavelength and the wave number regions are different at the time when the treatment light is irradiated and when the irradiation light is not irradiated. Therefore, it is also possible to monitor the state information of the treatment position based on the wavelength characteristic of the detected interference signal.
  • FIGS. 7A to 7C are graphs showing wavelength characteristics of an interference signal at a specific point in FIG. Specifically, FIG. 7A shows the wavelength characteristics before the treatment light is irradiated, FIG. 7B shows the wavelength characteristics while the treatment light is irradiated, and FIG. 7C shows the wavelength characteristics after the treatment light is irradiated.
  • Each graph represents a signal intensity value for a wavelength range (?) Of an interference signal at the corresponding point in time, and each intensity value may be a signal intensity value in a wavenumber (k) region transformed by the following relational expression.
  • Figs. 7A to 7C it can be seen that the intensity value of the specific wavelength region changes while the treatment light is irradiated. Therefore, it is possible to monitor the state change of the tissue by comparing the intensity value change characteristic of the wavelength region with the intensity value average of the wavelength region, the intensity value deviation, and the like. For example, as shown in Figs.
  • the intensity value average is large in the first wavelength region (for example, a region including 800 nm to 900 nm or 820 nm to 860 nm) at the time when the treatment light is irradiated, It is also possible to detect a change in the state of the tissue (for example, energy absorption in the tissue through the treatment light irradiation) by using such a characteristic that the variation in the intensity value is small as compared with the adjacent wavelength.
  • a change in the state of the tissue for example, energy absorption in the tissue through the treatment light irradiation
  • the control unit 500 controls the operation of various components of the ophthalmologic treatment apparatus.
  • the control unit 500 controls the operation of various components such as the treatment light generating unit 100, the beam delivery unit 400, the collimating light generating unit 200, and the monitoring unit 300.
  • various operations such as the irradiation position of the treatment light, the irradiation pattern, the parameter of the treatment light, the monitoring period, and the like are controlled as well as whether the treatment light is irradiated or not.
  • the control unit 500 receives the status information of the monitored organization in the monitoring unit 300 and controls the operation of various components based on the status information.
  • the control of the control unit 500 based on the monitoring information will be described as an example.
  • the control unit 500 drives the treatment light irradiation unit to irradiate the treatment light to the patient's fundus.
  • the monitoring unit 300 monitors the state information of the treatment position irradiated with the treatment light when the treatment light is irradiated. At this time, the monitoring unit 300 determines whether the treatment light is normally irradiated through the frequency analysis of the detected interference information. As a result of the monitoring, if it is determined that the treatment light is normally irradiated to the treatment position, the control unit 500 may control the treatment light to be irradiated according to the predetermined treatment content.
  • the controller 500 controls the parameter in the direction of increasing the intensity of the treatment light, Through which the user can be informed of the abnormality.
  • control unit 500 can control the treatment light irradiation unit to irradiate the treatment light multiple times to the same treatment position, so that sufficient energy can be delivered to the target tissue placed at the characteristic treatment position.
  • the monitoring unit 300 monitors the status information of the treatment position by irradiating the inspection light at the same or faster cycle as the period of irradiation of the treatment light to the same position. If it is detected that the target state change does not occur at the target position as a result of monitoring by the monitoring unit 300, the control unit 500 controls the parameter of the treatment light so that the amount of energy delivered to the target position may increase sequentially do.
  • a plurality of treatment lights are irradiated until a desired state change is issued, and the output of the treatment light can be sequentially increased at this time. If it is determined that a target state change has occurred at the target position in the monitoring unit 300, it is determined that the treatment completion time of the corresponding position has come, and the irradiation of the treatment light to the position is stopped, It is possible to stop irradiation of the therapeutic light after irradiating the therapeutic light with the pattern.
  • the ophthalmologic treatment apparatus can monitor the tissue state information of the treatment position during treatment in real time, and thus, treatment based on the tissue state is possible.
  • treatment based on the tissue state is possible.
  • by monitoring based on the frequency characteristics of the interference signals it is possible to detect the fine state changes that are not visually observed, thereby enabling the optimal treatment.
  • FIG. 8 is a flowchart showing a control method of the ophthalmic treatment apparatus according to the present embodiment.
  • a lesion of a patient is diagnosed, and then a treatment area and treatment contents of the fundus are determined (S100).
  • a plurality of treatment positions to be treated are determined by irradiating treatment light within the treatment area (S200).
  • the number and spacing of treatment locations may be determined according to the patient ' s disease condition and the intensity of the irradiation of the treatment light.
  • the treatment for the first treatment position is performed (S300).
  • the treatment position is changed and the treatment is performed in the same manner as the first treatment position at the second treatment position (S400).
  • the remaining treatment positions can also be sequentially performed in the same manner.
  • Fig. 9 is a flowchart showing the sequence of treatment steps in the first treatment position in Fig. 8; Fig.
  • the control unit 500 controls the beam delivery unit 400 to form a light path so that the treatment light can be irradiated to the first irradiation position (S10).
  • the control unit can drive the collimated light source and irradiate the collimated light to the corresponding position, thereby displaying the position to be irradiated with the treatment light to the user.
  • the control unit 500 controls the treatment light irradiation unit to irradiate the treatment light (S20).
  • the therapeutic light is composed of a laser having a wavelength capable of selectively transmitting energy to RPE cells as a target tissue.
  • the treatment light is absorbed by the RPE cells and transfers energy to the treatment site in the depth direction.
  • the monitoring unit 300 monitors the state change of the first treatment position by the treatment light to be irradiated.
  • monitoring of two pieces of status information can be performed by the first monitoring (S30) and the second monitoring (S40).
  • the first monitoring monitors whether the treatment light is normally irradiated to effectively deliver energy to the target tissue of the first treatment site (S30).
  • the second monitoring monitors whether a target state change has occurred in the target tissue of the first treatment position by treatment light irradiation (S40). Since the first monitoring step and the second monitoring step are performed using the same interference signal, they can be performed simultaneously and in parallel.
  • FIG. 10 is a flowchart showing the first monitoring and the second monitoring in FIG.
  • the first monitoring step and the second monitoring step will be described in detail with reference to FIG.
  • a step of irradiating monitoring light to a first treatment position where treatment light is irradiated is performed (S1).
  • the irradiated monitoring light is distributed to the inspection light and the reference light
  • the inspection light is irradiated to the treatment position and then reflected
  • the reference light travels through the reference light path and is returned.
  • the detection light and the reference light are combined again through the interference optical system, and are received by the detector in a superposed state.
  • the detection unit 330 detects an interference signal from the reference light and the detected light to be received (S2). Then, the detected signal is converted into a digital signal. The interference signal is converted into a frequency domain signal through a Fourier transform (S3). The frequency characteristic of the interference signal can be determined based on the converted frequency domain signal.
  • an additional step is further performed so that only the signal corresponding to the region of interest of the interference signal can be extracted and monitored.
  • the converted frequency domain signal is converted into an image generation signal through an inverse Fourier transform (S4).
  • the image generation signal is a signal for generating an image according to the depth of the first treatment position, which means a signal having a value according to depth coordinates.
  • the steps of generating images using these signals may be performed separately, but are not limited thereto.
  • S5 only a signal having a depth corresponding to a region of interest (depth region including the RPE cell layer in this embodiment) is extracted (S5).
  • the signal of the extracted depth section is subjected to Fourier transform again to generate a frequency domain signal (S6).
  • the frequency characteristic of the region of interest can be confirmed through the signal obtained in this step, and the RPE layer state information of the first treatment position can be monitored based on this.
  • the treatment light is normally irradiated so that energy is effectively transferred to the RPE layer as the target tissue. Therefore, it is determined whether the treatment light is normally irradiated based on the frequency characteristic of the region signal of interest (S7). As described above, if the first frequency zone signal of the region of interest signal is determined to exceed the preset reference, the determination method determines that the treatment light is normally irradiated. If it is determined that the predetermined reference is not exceeded, it is determined that the treatment light is not normally irradiated.
  • the previously described criteria may be used as the predetermined criteria, and other criteria may be set as needed.
  • the control unit 500 stops irradiation of the treatment light (S60), displays an abnormality occurrence on the display unit 600, and controls the user to inform the user of the abnormality (S70) .
  • the second monitoring step is for determining whether a desired state change of the RPE cell layer, which is the target tissue, is caused by the treatment light, and determines whether or not the treatment end point for the first treatment position has arrived To confirm.
  • the second monitoring step differs from the first monitoring step in that the information to be monitored is different but the step of acquiring the frequency characteristics by using the same interference signal and judging based on the same is performed in the same manner. Therefore, the second monitoring step determines whether a target state change of the RPE layer has occurred (S8) based on the frequency characteristic of the ROI obtained from the steps of S1 to S6 described above.
  • RTI ID 0.0 &gt
  • " monitoring " &lt
  • / RTI &gt it is also possible to apply these criteria by setting other criteria as necessary.
  • the treatment light is re-examined to further control the treatment.
  • the control unit 500 can adjust the parameters of the treatment light so that treatment with higher intensity can be performed (S50).
  • the control unit 500 may control the treatment light irradiation unit to increase the output of the treatment light to be irradiated.
  • control parameters such as the pulse width of the therapeutic light, the therapeutic light pulse delay time, and the spot size of the therapeutic light so as to increase the amount of energy delivered to the RPE cells.
  • 11 is a graph showing a pattern of treatment light irradiated to the first treatment position. As shown in Fig. 11, through the above-described steps, the treatment light is irradiated a plurality of times in a pattern in which the output sequentially increases to the first treatment position. If it is determined that the target state change has occurred in the RPE cells through the second monitoring step, it is determined that the treatment has been completed, the treatment light irradiation is stopped (S80), and the treatment light irradiation position (S90).
  • the treatment light is irradiated in a predetermined pattern (for example, the irradiation of the last treatment light is further investigated twice) It is also possible to perform control.
  • the treatment can be controlled in such a manner that the treatment for the first treatment position is completed, the treatment position is changed, and the treatment for the remaining treatment positions including the second treatment position is performed.
  • the first monitoring step and the second monitoring step only the signal corresponding to the region of interest is extracted from the interference signal and the monitoring is performed based on the frequency characteristic of the signal.
  • the monitoring is performed on the basis of the frequency characteristics of the interference signal itself without carrying out the steps S4 to S6 of FIG. 9 and performing the steps S7 and S8 using the frequency signal of S3.
  • the first monitoring step or the second monitoring step uses the frequency characteristic of the extracted state of interest signal and the other uses the frequency characteristic of the interference signal without extracting the region of interest.
  • both the first monitoring and the second monitoring are performed every time the treatment light is irradiated.
  • the first monitoring step is performed only when the first treatment light is irradiated to determine whether the treatment light is normally irradiated , It can be omitted from the second treatment light irradiation.
  • the treatment light irradiation period and the monitoring period are assumed to be the same in this embodiment, the treatment light irradiation and monitoring may be performed at different cycles. In this case, however, it is also possible that a plurality of monitoring operations may be performed between consecutive treatment light irradiation times (when the monitoring period is short), and the monitoring step may be omitted at the time of successive treatment light irradiation If the survey period is short).
  • the ophthalmic treatment apparatus for treating eye-like lesions such as the retina and its control method are described.
  • the present invention can be applied to lesions related to various tissues in the eyeball as well as eyeball lesions.
  • the present invention can be applied to an ophthalmic treatment apparatus for treating glaucoma of the anterior segment and a control method thereof, and will be described below with reference to FIG.
  • Glaucoma is a lesion in which the optic nerve is damaged by the elevation of the intraocular pressure, and the intraocular fluid is evacuated to maintain the proper intraocular pressure.
  • the ophthalmologic treatment apparatus according to the present invention can improve the discharging property of the fluid by irradiating therapeutic light on the trabecular meshwork (TM) tissue located below the Limbus of the anterior segment .
  • TM trabecular meshwork
  • the ophthalmic treatment apparatus treats the treatment light by selectively irradiating the melanomas with a therapeutic light having a wavelength that is selectively absorbed, as in the case of the treatment apparatus according to the above embodiment.
  • the trabecular meshwork cell which constitutes the fibroblast tissue, contains pigment components such as melanocytes. Therefore, when the therapeutic light is irradiated, energy is transferred to the cells of the fibrous stem tissue, thereby causing heat damage to the fibrous stem cells, thereby securing the discharge path of the fluid and maintaining the intraocular pressure normally.
  • the treatment is performed using the retina of the fundus as the treatment position and the RPE cells placed at the treatment position as the target tissue.
  • the ophthalmic treatment device according to Fig. 12 treats the anterior segment And the treatment is carried out using the target cells of the fibroblasts as the target site.
  • the alternative portion 430 of the ophthalmic treatment device comprises a contact lens including a reflective member.
  • the path of the light including the therapeutic light is irradiated through the reflecting member to the fiber main body tissue, which is the treatment position, and the reflected light such as the detection light reflected from the treatment position is reflected by the beam of the ophthalmic treatment apparatus You can enter the delivery department.
  • various control contents including the construction and operation of the ophthalmic treatment apparatus described in the above embodiments, can be substantially applied to the ophthalmic treatment apparatus of Fig. Therefore, it is possible to perform the treatment while monitoring the condition of the fibroblast cell based on the frequency characteristic of the interference information in the course of glaucoma treatment, so that the optimal treatment is possible and the treatment safety can be improved.

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Abstract

본 발명은 안과용 치료장치 및 이의 제어방법에 관한 것으로, 안저의 치료 위치로 치료광을 조사하는 치료광 조사부, 상기 치료 위치로 검측광을 조사하고, 반사되는 상기 검측광과 기 설정된 경로로 진행하는 기준광에 의한 간섭 신호의 주파수 특성에 근거하여 상기 치료 위치의 상태 정보를 모니터링하는 모니터링부 및 상기 모니터링부에서 감지된 상태정보에 근거하여 상기 치료광 조사부의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 안과용 치료장치 및 이의 제어방법을 제공한다. 본 발명에 의할 경우, 타겟 조직으로의 최적 치료가 가능하고, 치료 안전ㄴ성을 향상시킬 수 있다.

Description

안과용 치료장치 및 이의 제어방법
본 발명은 안과용 치료장치 및 이의 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 치료가 진행되는 동안 타겟 조직의 상태를 감지하여 치료 내용을 제어하는 안과용 치료장치 및 이의 제어방법에 관한 것이다.
최근 들어, 인체 조직에 광을 조사하여 조직의 상태를 변화시켜 병변을 치료하는 기술이 널리 적용되고 있다. 특히, 레이저를 이용한 치료 기술은 다양한 안과 관련 병변에 널리 사용되고 있다. 예를 들어, 각막 성형, 녹내장 치료 및 백내장 수술 등의 전안부 병변을 치료하는 장치가 널리 상용화되었으며, 최근에는 황반 변성 등의 안저 영역에 발생하는 병변을 치료하는 장치가 개발되고 있다.
이러한 치료장치는 레이저를 타겟 조직으로 조사하여 에너지를 전달하고, 이에 의해 조직의 상태 변화를 유도한다. 다만, 타겟 조직으로 에너지가 과다하게 전달되면 인접한 조직까지 손상이 발생하는 문제가 발생하게 되며, 특히 안과 병변 치료시에는 시력 손상까지 야기할 수 있어 치명적일 수 있다. 반면, 타겟 조직에 충분한 에너지가 전달되지 않을 경우, 치료가 제대로 이루어지지 않는 문제점이 있다. 따라서, 불필요한 손상을 방지하고 적합한 치료를 진행할 수 있도록, 치료 중 타겟 조직의 상태를 정밀하게 모니터링하는 기술이 필요하다.
본 발명은 치료 중 치료 영역의 상태 변화를 실시간으로 모니터링하고, 이에 근거하여 치료를 진행할 수 있는 안과용 치료장치 및 이의 제어방법을 제공하기 위함이다.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 안저의 치료 위치로 치료광을 조사하는 치료광 조사부, 상기 치료 위치로 검측광을 조사하고, 반사되는 상기 검측광과 기 설정된 경로로 진행하는 기준광에 의한 간섭 신호의 주파수 특성에 근거하여 상기 치료 위치의 상태 정보를 모니터링하는 모니터링부 및 상기 모니터링부에서 감지된 상태정보에 근거하여 상기 치료광 조사부의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 안과용 치료장치를 제공한다.
구체적으로, 모니터링부는, 상기 반사된 검측광과 상기 기준광이 중첩되어 진행하는 경로를 형성하는 간섭 광학계, 상기 간섭 광학계를 따라 진행하는 상기 검측광 및 상기 기준광을 수광하여 상기 간섭 신호를 검출하는 검출부 및 상기 검출부에서 검출된 상기 간섭 신호의 주파수 특성을 분석하는 프로세서를 포함하여 구성된다.
그리고, 상기 치료광 조사부는 하나의 치료 위치에 복수회에 걸쳐 치료광을 조사하도록 제어되고, 상기 모니터링부는 상기 각각의 치료광에 따른 상기 간섭 정보의 주파수 특성을 분석하여 상기 치료 위치의 상태 정보를 모니터링한다. 특히, 프로세서는 앞서 검출된 간섭 신호의 주파수 특성과 현재 검출된 간섭 신호의 주파수 특성을 비교하여 상기 치료 위치의 상태 정보를 모니터링 할 수 있다.
일 예로, 상기 치료광 조사시, 상기 간섭 신호 중 제1 주파수 구역에 해당하는 신호의 크기가 정상 상태 대비 또는 앞서 검출된 간섭 신호 대비하여 증가한 것으로 판단되면, 치료광이 상기 치료 위치에 정상적으로 조사된 것으로 판단할 수 있다. 반면, 상기 모니터링부에서 상기 치료 위치에 정상적으로 조사되지 않은 것으로 판단되면, 제어부는 표시부를 통해 사용자에게 이상 발생 사실을 표시하도록 제어될 수 있다.
다른 예로, 치료광이 복수회에 걸쳐 치료광이 조사되는 동안, 상기 간섭 신호 중 제2 주파수 구역에 해당하는 신호의 크기가 기 설정된 기준 이상으로 증가한 것으로 판단되면 모니터링부는 상기 타겟 조직에서 목표한 상태변화가 이루어진 것으로 판단할 수 있다. 이 경우, 제어부는 해당 치료 위치로 치료광을 조사하는 것을 중지하거나, 상기 치료 위치로 기 설정된 조사 패턴으로 치료광을 추가 조사 한 후 치료광 조사를 중지하도록 제어할 수 있다.
나아가, 모니터링부는 상기 간섭 정보로부터 상기 치료 위치의 관심 영역에 해당하는 신호를 선택적으로 추출하고, 상기 추출된 관심 영역에 해당하는 신호의 주파수 특성에 근거하여 상기 관심 영역의 상태 정보를 모니터링하는 것도 가능하다.
한편, 상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 치료광 발생부에서 발생된 치료광을 안저의 치료 위치로 조사하는 단계, 상기 치료 위치로 검측광을 조사하고 반사되는 상기 검측광과 기 설정된 경로로 진행하는 기준광에 의한 간섭 신호의 주파수 특성을 이용하여 상기 치료 위치의 상태 정보를 모니터링하는 단계 및, 상기 모니터링부에서 감지된 상태 정보에 근거하여 상기 치료광의 파라미터를 제어하는 단계를 포함하는 안과용 치료장치의 제어 방법을 제공할 수도 있다.
본 발명에 의할 경우, 치료광이 조사되는 동안 치료광이 치료 위치, 나아가, 치료 위치에 배치되는 타겟 조직으로 정상적으로 조사되는지 여부를 확인함으로써,정상적으로 치료가 진행되는지 여부를 실시간으로 확인할 수 있다.
또한, 치료광이 반복하여 조사되는 동안 타겟 조직의 치료 완료 시점을 모니터링하면서 치료를 진행함으로써, 인접 조직의 손상을 최소화하면서 최적의 치료를 진행할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 안과용 치료장치를 개략적으로 도시한 개략도,
도 2는 도 1의 A 영역을 확대하여 그린 단면도,
도 3은 도 1의 모니터링부의 구성을 개략적으로 도시한 블록도,
도 4는 모니터링부에서 생성되는 시간에 따른 단층 이미지,
도 5는 도 4의 특정 시점에서 간섭 신호의 형태를 파장 영역에서 도시한 그래프,
도 6은 모니터링부에서 ROI의 간섭 신호를 추출하는 단계를 도시한 블록도,
도 7a 내지 도 7c는 도 4의 특정 시점에서 간섭 신호의 파장 특성을 도시한 그래프,
도 8은 본 실시예에 따른 안과용 치료장치의 제어방법을 도시한 순서도,
도 9는 도 8의 제1 치료 위치의 치료 단계의 순서를 도시한 순서도,
도 10은 도 9에서 제1 모니터링 및 제2 모니터링 단계를 도시한 순서도,
도 11은 제1 치료 위치에 조사되는 치료광을 패턴을 도시한 그래프이고,
도 12는 본 발명을 이용하여 전안부 병변을 치료하는 모습을 도시한 단면도이다.
이하에서는 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 따른 안과용 치료장치 및 이의 제어방법에 대해 구체적으로 설명한다. 아래의 설명에서 각 구성요소의 위치 관계는 원칙적으로 도면을 기준으로 설명한다. 도면은 설명의 편의를 위해 발명의 구조를 단순화하거나 필요할 경우 과장하여 표시될 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 이 이외에도 각종 장치를 부가하거나, 변경 또는 생략하여 실시될 수 있다.
이하에서 설명되는 안과용 치료장치는 안저 병변을 치료하는 장치로 설명되나, 본 발명은 안저 병변 이외의 다른 병변을 치료하는 치료 장치에도 적용될 수 있다. 예를 들어, 녹내장 치료와 같은 전안부 병변을 치료하는 치료 장치에 적용될 수 있으며, 피부 조직의 병변을 치료하는 치료 장치에 적용될 수도 있다. 이처럼, 이하에서 설명하는 안과용 치료장치에 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 다른 병변을 광학적으로 치료하는 치료장치에도 널리 활용될 수 있음을 밝혀둔다.
그리고, 이하에서 '치료 영역'이라함은 치료가 필요한 영역으로서, 소정 면적 또는 소정 길이 구간으로서의 영역을 의미할 수 있다. 그리고, '치료 위치'는 치료 영역 내에 포함되는 위치로서, 소정 좌표에 위치한 스팟으로서의 위치를 의미할 수 있다. 나아가, '타겟 조직'은 치료의 대상이 되는 조직을 의미한다. 특정 치료 위치에 깊이에 따라 복수의 조직이 층별 구조를 형성하고 있는 경우, 타겟 조직은 전부 또는 일부 깊이 구간에 위치하는 조직일 수 있다. 즉, 광이 스팟 형태로 특정 '치료 위치'로 조사되면, 해당 치료 위치의 특정 깊이 구간에 위치하는 '타겟 조직'으로 대부분의 에너지가 전달될 수 있다. 또한, 소정 면적의 '치료 영역'을 치료하기 위해, 치료 영역 내에 위치하는 복수의 '치료 위치'에 순차적으로 광을 조사하여 치료를 진행할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 안과용 치료장치를 개략적으로 도시한 개략도이다. 본 발명에 따른 안과용 치료장치(10)는 안저의 치료 영역에 치료광을 조사하여 치료를 진행하는 장치로, 치료광을 발생시켜 안저로 조사하는 치료광 조사부를 포함한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 치료광 조사부는 치료광(treatment beam)을 발생시키는 치료광 발생부(100) 및 치료광 발생부에서 발생된 치료광을 안저로 전달하기 위한 빔 딜리버리부(400)를 포함하여 구성된다. 그리고, 치료광이 조사되는 치료 위치의 상태 정보를 감지하기 위한 모니터링부(300) 및 모니터링부에서 감지되는 정보에 근거하여 각종 구성요소를 제어하는 제어부(500)를 포함한다. 나아가, 치료광이 조사되는 위치를 표시하기 위한 조준광을 발생시키는 조준광 발생부(200)를 더 포함할 수 있다.
치료광 발생부(100)는 치료광 광원 및 치료광원에서 생성되는 광의 특성을 가공(modulation)하는 각종 광학 소자를 포함하여 구성된다. 본 실시예에서는 치료광으로써 레이저를 이용한다. 따라서, 치료광 광원은 레이저를 발생시킬 수 있는 Nd:YAG, Ho:YAG 등과 같은 레이저 매질 또는 레이저 다이오드를 포함하여 구성될 수 있다. 치료광 광원은 병변 내용 또는 타겟 위치의 조직의 특성을 고려하여 적합한 파장, 펄스폭(pulse width), 출력을 갖는 레이저를 발생시킨다. 나아가, 레이저를 발생시키기 위한 각종 전기 회로, 광학필터 및 셔터 등의 다양한 소자들을 포함할 수 있다.
빔 딜리버리부(400)는 복수의 광학소자로 구성되며, 치료광이 진행하는 광 경로를 구성한다. 따라서, 치료광 발생부(100)에서 발생된 치료광은 빔 딜리버리부(400)를 따라 안저 방향으로 진행하여 안저의 치료 위치에 조사될 수 있다.
이러한 빔 딜리버리부(400)는 후술할 조준광 및 모니터링부의 검측광(probe beam)이 진행하는 광 경로 일부를 형성할 수도 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 빔 딜리버리부(400)는 복수의 빔 컴바이너(beam combiner)(410)를 구비하여, 조준광 및/또는 검측광이 이를 통해 합류하여 안저 방향으로 조사될 수 있다. 그리고, 안저에서 반사된 조준광과 검측광은 각각 빔 딜리버리부(400)를 통해 시술자의 눈이 위치하는 방향으로 진행하거나 모니터링부(300)로 다시 수광될 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 조준광 및/또는 검측광은 치료광의 조사 경로와 구분되는 별도의 광 경로를 형성하도록 구성되는 것도 가능하다.
빔 딜리버리부(400)는 광이 조사되는 위치를 변경시키는 스캐너(420)를 포함한다. 스캐너(420)는 적어도 하나 이상의 반사거울 및 이를 회전시키는 구동유닛을 포함하여 구성된다. 따라서, 반사거울의 회전 위치를 변경시키면서, 반사거울에 의해 반사되는 광의 조사 위치를 변경시킬 수 있다. 또한, 도 1에서는 도시되지 않았으나, 빔 딜리버리부(400)는 광을 집속시키거나 분산시키기 위한 복수의 광학 렌즈, 광학 필터 등의 광학 소자를 더 포함하여 구성될 수 있다. 따라서, 이를 통과하는 치료광은 이러한 광학 소자에 의해 스팟 사이즈를 비롯한 일부 파라미터가 제어될 수 있다.
빔 딜리버리부(400)의 말단에는 대안부(object part)(430)가 구비된다. 대안부(430)는 치료 대상이 되는 환자의 눈이 위치하는 구성으로, 대물렌즈 또는 환자의 눈과 접촉하는 컨택트 렌즈를 포함한다. 또한, 환자의 눈을 고정시킬 수 있도록, 환자의 전안부를 흡입하여 고정시키는 석션 장치를 더 포함할 수 있다.
한편, 조준광 발생부(200)는 안저 영역으로 조사되는 조준광(aiming beam)을 발생시킨다. 조준광은 치료광을 조사하기 이전, 또는 치료광이 조사되는 동안 시술자가 치료광이 조사되는 위치를 확인할 수 있도록, 치료광이 조사되는 치료 위치로 조사되어 해당 위치를 표시하는 구성이다. 일 예로, 조준광은 가시광 대역의 파장을 갖고, 시술자는 안저에서 반사된 조준광에 의해 치료 위치를 확인할 수 있다.
조준광 발생부(200)에서 발생된 조준광은 전술한 바와 같이 빔 딜리버리부(400)를 따라 치료광과 동일한 치료 위치로 조사될 수 있다. 이 경우, 조준광은 단일 스팟 형태로 치료 위치에 조사된다. 다만, 필요에 따라, 치료 영역 내 치료광이 조사되는 복수의 치료 위치를 표시할 수 있도록, 조준광은 복수의 스팟으로 이루어진 패턴으로 안저에 조사될 수도 있다. 또는, 조준광은 격자 형태 또는 경계선 형태로 조사되어, 치료광이 조사되는 치료 영역을 표시할 수도 있다.
다만, 시술자가 디스플레이와 같은 별도의 인터페이스를 통해 치료광이 조사되는 위치를 확인하는 것이 가능한 경우, 조준광 발생부를 생략하여 실시할 수도 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 치료광 조사부는 치료광 발생부(100) 및 빔 딜리버리부(400)를 포함하여 구성되고, 치료광 발생부(100)에서 발생된 치료광은 빔 딜리버리부(400) 및 대안부(430)를 통해 안저의 치료 위치로 조사된다. 그리고, 조준광 조사부는 조준광 발생부(200) 및 빔 딜리버리부(400)를 포함하여 구성되며, 조준광 발생부(200)에서 발생된 조준광 또한 빔 딜리버리부(400) 및 대안부(430)를 통해 안저의 치료 위치로 조사된다.
도 2는 도 1의 A 영역을 확대하여 그린 단면도이다. 도 2의 A는 치료 영역에 해당하는 환자의 안저 조직, 특히 망막 조직을 도시한 도면이다. 이러한 망막의 조직은 일반적으로 내경계층(internal limiting layer), 신경 섬유층(nerve fiber layer), 신경절세포층(ganglion cell layer), 내망상층(inner plexiform layer), 내과립층(inner nuclear layer), 외망상층(outer plexiform layer), 외과립층(outer nuclear layer), 외경계층(external limiting layer), 광수용 세포층(photo receptor layer), RPE 층(retinal pigment epithelial layer)의 10개의 층으로 이루어진다(망막 표면으로부터 내측 깊이 방향).
이 중 RPE 세포층은 위의 10개의 층 중 후측 방향의 경계층을 형성하며, 타이트 정션(tight junction)구조로 형성된다. 그리고 RPE 층의 하측으로는 브루크 막(Bruch's membrane)이 위치한다. 이러한 RPE 층은 맥락막(choroid)에 위치하는 혈관 등으로부터 영양분 및 산소를 공급받아 광 수용체(photo receptor)에 영양분을 공급하고, 광 수용체로부터 생성되는 노폐물을 브루크 막을 통해 배출하는 역할을 수행한다.
RPE 층을 형성하는 PRE 세포의 일부가 정상적인 기능을 수행하지 못하게 되면, 해당 RPE 세포의 전방에 위치하는 광 수용체들은 정상적으로 영양 및 산소가 공급되지 않아 괴사할 수 있다. 이를 치료하기 위해, 본 실시예에 따른 안과용 치료장치는 RPE 세포층에 선택적으로 치료광을 조사하여 에너지를 전달함으로써, 새로운 RPE 세포의 재생을 유도하는 치료를 진행한다.
보다 구체적으로 설명하면, 치료광은 가시광선 또는 근적외선 영역의 파장을 갖는다. 이러한 치료광은 망막의 전방에 위치하는 세포층(첫 번째 세포층 내지 아홉 번째 세포층)에는 거의 흡수되지 않고 투과한 후, RPE 세포 내부에 존재하는 멜라노좀에 흡수된다. 멜라노좀에 흡수되는 에너지의 양이 증가함에 따라 RPE 세포는 온도가 상승하면서 상태가 변화하고, 이에 의해 상태가 변화된 RPE 세포는 건강한 RPE 세포로 대체된다. 이는 온도가 상승함에 따라 멜라노좀의 표면에서 미세기포(microbubble)이 발생하여 점차적으로 성장하고, 이에 의해 해당 RPE 세포가 선택적으로 괴사되어 새로운 RPE 세포가 유도되는 것으로 예상하고 있다.
이러한 치료 중, 치료광이 조사됨에 따라 해당 위치의 효과적으로 에너지가 전달되었는지 여부를 확인하는 것이 곤란하다. 특히, 타겟 위치에 해당하는 RPE 세포에 에너지가 정상적으로 전달되고 있는지를 확인할 필요가 있다. 또한, RPE 세포에 지나치게 많은 양의 에너지가 전달되면, 타겟 조직에 해당하는 RPE 세포 뿐 아니라 인접한 광 수용체까지 손상되어 시력 손상을 야기할 우려가 있다. 따라서, 본 실시예에 따른 안과용 치료장치는 도 1에 도시된 바와 같이 모니터링부를 구비하고, 모니터링부를 통해 치료 중 조직의 상태 변화를 모니터링하여 치료 경과를 실시간으로 확인할 수 있다.
모니터링부(300)는 치료광이 조사되는 치료 위치로 검측광을 조사하고, 반사되는 검측광의 간섭 신호를 이용하여 치료 위치의 상태 변화 정보를 감지하는 구성이다. 여기서, 치료 위치의 상태 정보라 함은, 치료광이 조사에 의해 치료 위치에 발생하는 조직의 온도 변화, 부피 변화, 굴절율 변화, 열적 변성 또는 세포의 이동 여부에 관한 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 여기서, 열적 변성이라함은 온도 상승에 의해 야기되는 조직의 특성 변화, 조직의 괴사 또는 조직의 재생을 의미할 수 있으며, 이러한 열적 변성에 의해 조직의 치료가 이루어질 수 있다.
모니터링부(300)는 조직의 상태정보를 모니터링할 수 있는 다양한 장치를 단독 또는 조합하여 구성할 수 있으며, 본 실시예에서는 광 간섭 단층 영상을 획득할 수 있는 OCT 장치를 이용하여 모니터링부(300)를 구성할 수 있다. 이러한 OCT 장치는 간섭 발생 원리 측정 방식에 따라 TD OCT, SD OCT, SS OCT 등 다양한 종류가 존재하며, 본 실시예에서는 다양한 OCT 중 어느 하나를 택일하여 사용할 수 있다.
도 3은 도 1의 모니터링부의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다. 이하에서는, 도 3을 참조하여 모니터링부의 구성을 구체적으로 설명한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 모니터링부(300)는 치료 위치로 조사되는 검측광을 발생시키는 광원(310), 치료 위치에서 반사된 검측광과 기준광이 중첩되어 진행하는 경로를 형성하는 간섭 광학계(320), 상기 간섭 광학계를 따라 진행하는 검측광 및 기준광을 수광하여 간섭 신호를 검출하는 검출부(330) 및 검출부에서 검출된 간섭 신호를 분석하는 프로세서(340)를 포함하여 구성된다.
광원(310)은 치료 위치의 상태를 모니터링하는데 이용되는 모니터링광을 발생시키는 구성이다. 광원(310)에서 조사된 광은 간섭 광학계를 따라 진행하면서 검측광과 기준광으로 분배되고, 각각의 경로를 따라 진행한 후 다시 결합되어 간섭 신호를 형성한다.
구체적으로, 간섭 광학계는 광 분배기(321), 기준광 경로(P1), 검측광 경로(P2) 및 중첩 경로(P3)를 포함하여 구성된다. 광원(310)에서 발생된 광은 광 분배기(321)를 통과하며 검측광과 기준광으로 분배된다. 검측광은 검측광 경로(P2)를 따라 진행하여 빔 딜리버리부(400)를 통해 치료 위치로 조사된다. 조사된 검측광은 치료 위치 중 적어도 타겟 조직이 배치된 깊이까지 투과하여 진행한 후 반사된다. 검측광은 치료 위치를 깊이 방향으로 투과하면서 단층 특성에 따라 산란, 굴절, 반사 등의 과정을 거쳐 검측광의 파라미터가 변하게 된다. 따라서, 반사된 검측광은 치료 위치의 깊이 방향으로 단층을 형성하는 조직의 정보를 포함한다. 반사된 검측광은 조사된 경로를 역행하여, 검측광 경로(P2)를 따라 광 분배기(321) 방향으로 진행한다. 한편, 검측광과 분리된 기준광은 기준광 경로(P1)를 따라 진행한 후 광 분배기(321) 측으로 복귀한다. 반사된 검측광 및 복귀한 기준광은 광 분배기(321)를 통과하면서 결합되어 중첩 경로(P3)를 통과한다. 그리고, 중첩 경로(P3)를 통과하는 검측광 및 기준광은 간섭 현상이 발생한다.
검출부(330)는 중첩 경로(P3)를 진행하는 검측광 및 기준광을 수광한다. 검출부(330)는 다양한 검출소자를 이용하여 구성될 수 있으며, 본 실시예에서는 일 예로서 밸런스 디텍터(balace detector)를 이용하여 구성될 수 있다. 검출부(330)에서 검출되는 신호는 검측광과 기준광에 의한 간섭 신호를 포함한다. 이러한 간섭 신호는 치료 위치 깊이에 따른 조직의 상태 정보를 포함하며, 간섭 신호를 필터링, 변환, 추출하는 방식 등을 통해 분석함하여 치료 위치의 상태 정보를 모니터링할 수 있다.
검출부(330)에서 검출된 간섭 신호는 프로세서(340)로 전달된다. 프로세서(340)는 검출부(330)에서 검출된 아날로그 형태의 간섭 신호를 디지털 신호로 변환하고, 푸리에 변환을 통해 주파수 도메인 신호로 변환한 후, 이를 공간 도메인으로 변환하여 치료 위치의 깊이에 따른 이미지를 생성한다. 이러한 단계에서 얻어지는 신호에 근거하여, 치료 위치의 상태 정보를 모니터링하고, 상태 변화 여부를 판단할 수 있다.
도 4는 모니터링부에서 생성되는 시간에 따른 단층 이미지이다. 일반적으로, 모니터링부의 스캔 방향을 정의함에 있어, 검측광이 진행하는 깊이 방향 스캔을 A 스캔이라고 하고, 깊이 방향과 직각을 형성하는 수평 방향 스캔을 B 스캔이라 한다. 본 실시예의 모니터링부(300)는 A 스캔과 B 스캔을 모두 진행하여 치료 영역의 2차원 단층 이미지를 생성하는 것도 가능하다. 다만, 본 실시예에서는, 빠른 주기로 조직의 상태 변화를 모니터링할 수 있도록, 하나의 치료 위치에 치료가 이루어지는 동안 해당 치료 위치에 대한 A 스캔을 반복하여 진행하도록 구성된다. 따라서, 하나의 치료 위치에 대해 전술한 모니터링 과정이 기 설정된 주기로 반복하여 이루어지고, 시간에 따라 순차적으로 획득된 단층 정보를 조합하여 도 4와 같은 이미지를 획득할 수 있다. 즉, 도 4에서 수직축은 치료 위치의 깊이축이며, 수평축은 A 스캔의 회차(number of A scan) 또는 치료가 이루어지는 시간축일 수 있다.
도 4에 표시된 정보를 분석하면, 치료광 레이저가 조사되지 않은 동안에는 단층 이미지가 일정한 모습을 유지한다. 그리고, 치료광 레이저가 조사된 시점에서 특정 깊이에서 상태 변화가 발생한 것을 확인할 수 있다. 이처럼, 본 실시예에 따른 안과용 치료장치(10)는 간섭 신호를 이용하여 치료 위치의 상태 정보를 감지하고 판단하는 것이 가능하다.
모니터링부(300)에서 치료 위치의 상태 정보를 감지하고, 상태 변화를 판단하는 방식은 다양한 방식을 이용할 수 있다.
우선, 도 4와 같이, 간섭 정보를 이용하여 치료 깊이에 따른 이미지를 생성한 후, 깊이별 이미지에 근거하여 치료 위치의 상태 변화를 판단할 수 있다. 이러한 방식은 직관적으로 상태 변화를 판단할 수 있는 장점이 있으나, 단층 구조의 시각적인 변화를 수반하지 않은 변화를 모니터링 하는 것은 한계가 있다. 또는, 검출부에서 검출된 간섭 신호의 세기(intensity)에 근거하여 치료 위치의 상태 변화를 판단할 수 있다. 이 경우, 치료 위치 단층 구조의 시각적인 변화를 수반하지 않는 변화까지도 모니터링할 수 있으나, 변화를 야기할 수 있는 다양한 변수(조직의 열적 변성, 세포의 파괴, 움직임 등)들을 구분하여 모니터링하는 것이 곤란하다.
따라서, 본 실시예에 따른 모니터링부(300)는 간섭 신호의 주파수 분포 특성을 분석하고, 이에 근거하여 치료 위치의 상태 정보를 모니터링 하도록 구성된다. 간섭 신호는 다양한 주파수 신호의 조합으로 구성된다. 전술한 바와 같이, 조직의 상태가 변화함에 따라 간섭 신호 또한 변화된 값을 갖는데, 실험 결과 조직의 상태 변화를 야기하는 원인 및 상태 변화 정도에 따라 간섭 신호를 구성하는 각 주파수의 신호의 분포가 상이하게 나타나는 것을 확인하였다.
도 5는 도 4의 특정 시점에서의 간섭 신호의 주파수 분포를 도시한 그래프이다. 도 4에서 a는 치료광 레이저가 조사되지 않은 시점에서 검출된 간섭 신호의 주파수 분포를 나타낸 것이고, b는 치료광 레이저가 조사된 시점에서 검출된 간섭 신호의 주파수 분포를 나타낸 것이다. 이때, 주파수 크기를 나타내는 수평축은 샘플링 주파수의 배수로 표시된 정규화 주파수(normalized frequency) 값으로 표시할 수 있다.
도 5에 도시된 것과 같이, 치료광 레이저가 조사되지 않은 시점의 간섭 신호는 저주파수 영역(정규화된 주파수 0~0.25 영역)을 제외하고는 신호의 크기가 상대적으로 작고, 주파수 분포도 주파수 대역에 따라 크기 편차가 큰 모습을 보인다(정규화 주파수 0.3, 0.5, 0.62, 0.74, 0.88에 해당하는 신호가 작음). 이에 비해, 치료광 레이저가 조사된 시점은 간섭 신호는 저주파수 영역(정규화된 주파수 0~0.25 영역)을 제외하고, 신호의 크기가 상대적으로 큰 값을 유지하고, a에 비해 모든 대역의 주파수 성분을 상대적으로 고르게 포함하고 있다. 이는 치료광 조사시 조직의 열적 팽창이 이루어지면서 각 조직들에 미세한 진동들이 발생하여, 간섭 신호의 주파수 분포 변화가 야기되는 것으로 판단하고 있다.
이처럼, 조직의 상태 변화에 따라 간섭 신호의 주파수 분포가 변화하므로, 간섭 신호의 주파수 분포에 근거하여 조직의 상태 정보를 파악할 수 있다. 이러한 주파수 분포에 근거하여 조직 상태 정보를 판단하는 방식은 다양한 방식을 고려할 수 있다. 일 예로, 특정 주파수 대역(예를 들어, 정규화된 주파수의 0.3 내지 0.6 구간)의 크기, 평균 주파수, 전체 주파수 대역의 표준 편차 등 주파수 분포 특성을 나타내는 다양한 수치 중 어느 하나를 대표값으로 하여 이를 비교하는 방식으로 조직의 상태 정보를 파악할 수 있다. 또한, 이러한 대표값을 비교함에 있어, 해당 시점의 대표값(n번째 A스캔에 의한 검출값)을 기 설정된 기준값과 비교하는 방식도 가능하며, 앞선 시점에 검출된 신호의 대표값(n-1번째 A스캔에 의한 대표값)과 비교하는 방식으로 상태 변화를 판단하는 것도 가능하다.
일 예로서, 본 실시예의 모니터링부(300)는, 간섭 신호 중 제1 주파수 구역의 신호가 정상 상태의 신호(치료광이 조사되지 않은 상태의 간섭 신호 중 제1 주파수 구역의 신호) 대비 증가한 것으로 나타나면 치료광이 정상적으로 조사된 것으로 판단할 수 있다. 예를 들어, 제1 주파수 구역은 정규화 주파수 0.3 내지 0.6에 해당하는 값일 수 있다. 이러한 제1 주파수 구역의 평균값이 10dB를 초과하거나, 정상 상태의 신호 평균값 대비 1.5배를 초과하는 경우, 치료광이 정상적으로 조사되어 치료 위치에 에너지가 유효하게 전달된 것으로 판단할 수 있다. 반면, 해당 조건을 만족하지 못한 것으로 판단되면, 치료광이 정상적으로 조사되지 않은 것으로 판단하는 것이 가능하다.
다른 예로서, 본 실시예의 모니터링부(300)는, 치료광 조사에 의해 치료 위치의 타겟 조직이 목표한 상태 변화가 발생했는지 여부도 모니터링할 수 있다. 본 실시예에 따른 안과용 치료장치는, 전술한 바와 같이, 치료 위치의 RPE 세포 조직으로 치료광을 조사하여 RPE 세포의 상태를 변화시키는 방식으로 치료를 진행한다. 전술한 바와 같이, RPE 세포에서 목표한 상태 변화시 RPE 세포 내부에서 미세 기포가 발생하는 등의 새로운 이벤트가 발생한다. 이에 의해, 간섭 정보에는 새로운 주파수 신호가 포함되며, 모니터링부(300)는 간섭 정보의 주파수 특성을 분석함으로써 RPE 세포에서 목표한 상태 변화가 발생하였는지 여부를 모니터링할 수 있다. 여기서, 모니터링부(300)는 간섭 정보 중 제2 주파수 구역에 해당하는 신호가 증가한 것으로 분석되면, 타겟 위치에 목표한 상태 변화 발생한 것으로 판단할 수 있다. 예를 들어, 제2 주파수 구역은 정규화 주파수 0.5 내지 0.7에 해당하는 값일 수 있다. 이러한 제2 주파수 구역의 평균값이, 바로 직전에 검출된 간섭 신호의 제2 주파수 구역 평균값과 비교하여, 1.2배 이상 증가하면 목표한 상태 변화가 발생한 것으로 판단할 수 있다.
이와 같이, 모니터링부(300)는 간섭 신호의 주파수 특성값 중 모니터링하고자 하는 정보가 차별성 있게 표시될 수 있는 특성값을 대표값으로 설정하고, 이에 근거하여 조직의 상태 정보를 판단할 수 있다. 다만, 판단 기준 및 판단 방식은 모니터링하고자 하는 특정 상태, 타겟 위치, 관심있는 이벤트 정보, 간섭 신호 발생 및 분석 특성 등에 따라서 다양한 방식으로 구성할 수 있다. 다만, 간섭 신호 중 저주파수 영역(정규화된 주파수 0~0.25)의 신호는 DC 신호에 의한 노이즈의 비중이 크므로, 간섭 신호 중 저주파수 영역은 제외한 값을 기초로 상태 정보를 판단하는 것이 바람직하다.
나아가, 또 다른 예로서, 본 실시예에 따른 모니터링부(300)는, 간섭 신호 중 관심 영역(ROI, region of interest)에 해당하는 신호만을 추출하고, 이의 주파수 분포에 근거하여 치료 위치의 상태를 모니터링하는 것도 가능하다. 도 6은 모니터링부에서 ROI의 간섭 신호를 추출하는 단계를 도시한 블록도이다. 전술한 바와 같이, 모니터링부(300)는 검출부(330)를 통해 간섭 신호가 검출되면 이를 디지털 신호로 변환한다. 변환된 디지털 신호는 푸리에 변환에 의해 주파수 도메인 신호로 변환된다. 전술한 두 예에서는 본 단계에서 간섭 신호의 주파수 특성을 분석하나, 본 예에서는 ROI에 해당하는 간섭 신호를 추출하는 단계를 더 포함할 수 있다. 다만, 주파수 도메인 신호에서는 ROI의 신호만을 직접적으로 추출하는 것이 곤란하므로, 주파수 도메인 신호를 이미지 생성을 위한 신호로 변환하는 단계를 수행한다. 본 단계는 푸리에 역변환 등을 통해 공간 도메인의 신호로 변환되며, 하나의 A scan에 의한 간섭 정보는 깊이축에 대한 신호로 변환된다. 이러한 깊이축에 대한 신호 중 ROI에 해당하는 깊이 구간 신호만을 추출한다. 일 예로, ROI는 안저를 형성하는 망막 단층 중 RPE 층이며, RPE 층의 깊이 구간에 해당하는 신호만을 추출할 수 있다. 이와 같이 추출된 ROI의 신호는 다시 푸리에 변환을 통해 주파수 도메인 신호로 변환된다. 그리고, 모니터링부(300)는 추출된 ROI에 해당하는 간섭 신호의 주파수 특성을 분석할 수 있다.
ROI 간섭 신호의 주파수 특성 분석은 전술한 예와 유사한 방식으로 진행할 수 있다. 예를 들어, 제1 주파수 구역에 해당하는 신호 크기의 증가 여부에 따라 치료광 조사시 해당 관심 영역에 에너지가 전달되었는지 여부를 판단할 수 있다. 또한, 제2 주파수 구역에 해당하는 신호 크기의 중가 여부에 따라 관심 영역에서 목표한 상태 변화가 발생하였는지 여부를 판단할 수 있다. 이와 같이, ROI 간섭 신호를 추출하여 주파수 특성을 분석할 경우, 관심 영역 이외의 조직에서 발생한 이벤트에 의한 영향을 최소화할 수 있어, 정확한 모니터링이 가능한 장점이 있다.
이상에서는, 간섭 신호의 주파수 특성을 이용하여 조직의 상태 변화를 감지하는 구성을 중심으로 설명하였으나, 주파수가 아닌 간섭 신호의 파장 특성을 이용하여 조직의 상태 변화를 감지하는 것도 가능하다. 실험 결과, 파장 및 파수 영역에서의 간섭신호의 콘트라스트(contrast) 변화가 치료광이 조사되는 시점과 조사되지 않는 시점에서 상이하게 나타나는 것을 감지하였다. 따라서, 검출된 간섭 신호의 파장 특성에 근거하여 치료 위치의 상태정보를 모니터링하는 것도 가능하다.
도 7a 내지 도 7c는 도 4의 특정 시점에서 간섭 신호의 파장 특성을 도시한 그래프이다. 구체적으로, 도 7a는 치료광이 조사되기 이전 시점, 도 7b는 치료광이 조사되는 동안, 그리고 도 7c는 치료광이 조사된 후의 파장 특성을 도시한 것이다. 각 그래프는, 해당 시점에서 간섭 신호의 파장 영역(λ)에 대한 시그널 세기(intensity)값을 나타낸 것이며, 각 세기 값은 아래의 관계식으로 변환된 파수(k) 영역에서의 시그널 세기값일 수 있다.
Figure PCTKR2018009034-appb-I000001
도 7a 내지 도 7c에 도시된 것과 같이, 특정 파장 구역의 세기값은 치료광이 조사되는 동안 변화하는 것을 확인할 수 있다. 따라서, 세기값 변화 특성이 파장 구역의 세기값 평균, 세기값 편차 등을 대표값으로 하고, 이를 비교함으로써 조직의 상태 변화를 모니터링할 수 있다. 예를 들어, 도 7a 내지 도 7c에 도시된 바와 같이, 치료광이 조사되는 시점에서 제1 파장 구역(예를 들어, 800nm 내지 900nm 또는 820nm 내지 860nm를 포함하는 구역)에서 세기값 평균이 크고, 인접한 파장과 비교하여 세기값의 편차가 적은 특성을 확인할 수 있는 바, 이러한 특성을 이용하여 조직의 상태 변화(예를 들어, 치료광 조사를 통해 조직에서 에너지 흡수)를 감지하는 것도 가능하다.
다시, 도 1을 참조하여 설명하면, 제어부(500)는 안과용 치료 장치의 각종 구성요소들의 동작을 제어하는 구성이다. 제어부(500)는 치료광 발생부(100), 빔 딜리버리부(400), 조준광 발생부(200), 모니터링부(300) 등의 각종 구성요소의 동작을 제어한다. 이에 의해, 치료광의 조사 여부는 물론, 치료광의 조사 위치, 조사 패턴, 치료광의 파라미터, 모니터링 주기 등 각종 동작이 제어된다. 여기서, 제어부(500)는 전술한 모니터링부(300)에서 모니터링 된 조직의 상태 정보를 전달받고, 이에 근거하여 각종 구성요소의 동작을 제어한다. 이하에서는 모니터링 정보에 근거한 제어부(500)의 제어를 예를 들어 설명한다.
일 예로, 제어부(500)는 치료광 조사부를 구동하여 환자의 안저에 치료광을 조사한다. 그리고, 모니터링부(300)는 치료광 조사시 치료광이 조사된 치료 위치의 상태 정보를 모니터링한다. 이때, 모니터링부(300)는 검출된 간섭 정보의 주파수 분석을 통해 치료 위치에 치료광이 정상적으로 조사되었는지 여부를 판단한다. 모니터링 결과, 치료광이 정상적으로 치료 위치에 조사된 것으로 판단되면, 제어부(500)는 기 설정된 치료 내용에 따라 치료광을 조사하도록 제어할 수 있다. 반면, 모니터링 결과, 치료광이 정상적으로 치료 위치에 조사되지 않은 것으로 판단되면, 제어부(500)는 치료광의 세기를 증가하는 방향으로 파라미터를 조절하거나, 치료 중 이상이 발생한 것으로 판단하고 표시부(600)를 통해 사용자에게 이상 사실을 알리도록 제어할 있다.
또 다른 예로, 제어부(500)는 특징 치료 위치에 배치된 타겟 조직에 충분한 에너지를 전달할 수 있도록, 동일한 치료 위치로 복수회에 걸쳐 치료광을 조사하도록 치료광 조사부를 제어할 수 있다. 이때, 모니터링부(300)는 동일한 위치에 치료광이 조사되는 주기와 동일하거나 빠른 주기로 검측광을 조사하여 치료 위치의 상태 정보를 모니터링이 이루어진다. 제어부(500)는, 모니터링부(300)에서 모니터링한 결과 타겟 위치에서 목표한 상태 변화가 발생하지 않은 것으로 감지되면, 타겟 위치로 전달되는 에너지의 양이 순차적으로 증가할 수 있도록 치료광의 파라미터를 제어한다. 예를 들어, 목표한 상태 변화가 발행할 때까지, 복수의 치료광이 조사되며, 이때 치료광의 출력을 순차적으로 증가할 수 있다. 그리고, 모니터링부(300)에서 타겟 위치에서 목표한 상태 변화가 발생된 것으로 판단되면, 해당 위치의 치료 완료 시점이 도래한 것으로 판단하고, 해당 위치에 치료광을 조사하는 것을 정지시키거나, 기 설정된 패턴으로 치료광을 조사한 후 치료광을 조사하는 것을 정지시킬 수 있다.
이와 같이, 본 실시예에 따른 안과용 치료장치는 치료 중 치료 위치의 조직 상태 정보를 실시간으로 모니터링할 수 있어, 조직 상태를 근거한 치료가 가능하다. 특히, 간섭 신호 중 주파수 특성에 근거하여 모니터링을 진행함으로써, 시각적으로 나타나지 않은 미세한 상태 변화를 감지할 수 있어 최적 치료가 가능하며, 부작위 방식의 이상 발생 또한 실시간으로 감지할 수 있어 안전 성능을 향상시킬 수 있다.
이하에서는 도 8 내지 11을 참조하여, 본 실시예에 따른 안과용 치료장치의 제어방법을 구체적으로 설명한다.
도 8은 본 실시예에 따른 안과용 치료장치의 제어방법을 도시한 순서도이다. 도 8에 도시된 바와 같이, 우선 환자의 병변을 진단한 후 안저의 치료 영역 및 치료 내용을 결정한다(S100). 그리고, 치료 영역 내에 치료광을 조사하여 치료를 진행할 복수의 치료 위치를 결정한다(S200). 치료 위치의 개수 및 간격은 환자의 병변 상태 및 치료광의 조사 강도 등에 따라서 결정될 수 있다. 이에 의해, 복수의 치료 위치가 결정되면, 제1 치료 위치에 대한 치료를 진행한다(S300). 그리고, 제1 치료 위치에 대한 치료가 종료되면, 치료 위치를 변경하여 제2 치료 위치에서 제1 치료 위치와 동일한 방식으로 치료를 진행한다(S400). 그리고, 나머지 치료 위치 또한 동일한 방식으로 순차적으로 진행할 수 있다.
도 9는 도 8의 제1 치료 위치의 치료 단계의 순서를 도시한 순서도이다.
제1 치료 위치를 치료하기 위해, 제어부(500)는 빔 딜리버리부(400)를 제어하여, 치료광이 제1 조사 위치로 조사될 수 있도록 광 경로를 형성한다(S10). 이때, 제어부는 조준광 광원을 구동하여 조준광을 해당 위치로 조사함으로써, 사용자에게 치료광의 조사될 위치를 표시할 수 있다.
치료광이 조사되는 위치가 결정되면, 제어부(500)는 치료광 조사부를 제어하여, 치료광을 조사한다(S20). 치료광은 전술한 바와 같이 타겟 조직인 RPE 세포에 선택적으로 에너지를 전달할 수 있는 파장을 갖는 레이저로 구성된다. 제1 치료 위치에 치료광이 조사되면, 치료광은 치료 위치를 깊이 방향으로 진행하면서 해당 위치에 RPE 세포에 흡수되어 에너지를 전달한다.
한편, 모니터링부(300)는 조사되는 치료광에 의해 제1 치료 위치의 상태 변화를 모니터링 한다. 도 9에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 제어방법에서는 제1 모니터링(S30)과 제2 모니터링(S40)에 의해, 두 가지 상태 정보에 대한 모니터링을 수행할 수 있다. 제1 모니터링은 치료광이 제1 치료 위치의 타겟 조직에 유효하게 에너지를 전달하도록 정상적으로 조사되었는지를 모니터링한다(S30). 제2 모니터링은 치료광 조사에 의해 제1 치료 위치의 타겟 조직에서 목표한 상태 변화가 발생하였는지 여부를 모니터링 한다(S40). 이러한 제1 모니터링 단계와 제2 모니터링 단계는 동일한 간섭 신호를 이용하여 진행되므로, 동시에 그리고 병렬적으로 진행될 수 있다.
도 10은 도 9에서 제1 모니터링 및 제2 모니터링 단계를 도시한 순서도이다. 이하에서는 도 10를 참조하여, 제1 모니터링 단계 및 제2 모니터링 단계를 구체적으로 설명한다. 도 10에 도시된 바와 같이, 우선, 치료광이 조사되는 제1 치료 위치로 모니터링 광을 조사하는 단계를 수행한다(S1). 전술한 바와 같이, 조사된 모니터링 광은 검측광과 기준광으로 분배되고, 검측광은 치료 위치로 조사된 후 반사되고, 기준광은 기준광 경로를 진행한 후 복귀된다. 그리고, 검측광과 기준광은 간섭 광학계를 통해 다시 결합되어 중첩된 상태로 검출기에 수광된다.
검출부(330)는 수광되는 검측광과 기준광으로부터 간섭 신호를 검출한다(S2). 그리고, 검출된 신호는 디지털 신호로 변환된다. 그리고, 이러한 간섭 신호는 푸리에 변환을 통해 주파수 도메인 신호로 변환된다(S3). 이처럼 변환된 주파수 도메인 신호에 근거하여 간섭 신호의 주파수 특성을 판단할 수 있다.
다만, 본 제어방법에서는 간섭 신호 중 관심 영역에 해당하는 신호만을 추출하여 모니터링할 수 있도록 추가적인 단계를 더 수행한다. 구체적으로, 변환된 주파수 도메인 신호는 역푸리에 변환을 통해 이미지 생성 신호로 변환된다(S4). 여기서, 이미지 생성 신호라 함은 제1 치료 위치의 깊이에 따른 이미지를 생성하기 위한 신호로, 깊이 좌표에 따른 값을 갖는 신호를 의미한다. 이러한 신호를 이용하여 이미지를 생성하는 단계를 별도로 수행할 수 있으나, 이에 국한되는 것은 아니다. 이미지 생성 신호로 변환되면, 이 중 관심 영역에 해당하는 깊이, 본 실시예에서는 RPE 세포층을 포함하는 깊이 구간의 신호만을 추출한다(S5). 그리고, 추출된 깊이 구간의 신호를 다시 푸리에 변환하여 주파수 도메인 신호를 생성한다(S6). 본 단계에서 얻어지는 신호를 통해 관심 영역의 주파수 특성을 확인할 수 있고, 이에 근거하여 제1 치료 위치의 RPE 층 상태 정보를 모니터링할 수 있다.
전술한 바와 같이, 제1 모니터링 단계에서는 타겟 조직인 RPE 층에 에너지가 유효하게 전달되도록 치료광이 정상적으로 조사되었는지 여부를 판단하는 단계이다. 따라서, 관심 영역 신호의 주파수 특성에 근거하여 치료광의 정상 조사 여부를 판단한다(S7). 판단 방식은 앞서 설명한 바와 같이, 관심 영역 신호의 제1 주파수 구역 신호가 기 설정된 기준을 초과하는 것으로 판단되면, 치료광이 정상적으로 조사된 것으로 판단한다. 그리고, 기 설정된 기준을 초과하지 않은 것으로 판단되면, 치료광이 정상적으로 조사되지 않은 것으로 판단한다. 여기서, 기 설정된 기준은 앞서 설명한 기준을 이용할 수 있으며, 이 이외에도 필요에 따라 다른 기준을 세팅하여 적용하는 것도 가능하다.
전술한 제1 모니터링 단계(S30)를 통해, 치료광이 정상적으로 조사되지 않은 것으로 판단되는 경우는, 치료광이 조사되지 않았거나, 잘못된 위치로 조사되었거나, 치료광이 제1 치료 위치로 조사되더라도 RPE 세포에 에너지를 전달하지 못하는 파라미터를 갖는 경우를 예상할 수 있다. 따라서, 치료광이 정상적으로 조사되지 않은 것으로 판단되면, 제어부(500)는 치료광의 조사를 정지하고(S60), 표시부(600)를 통해 이상 발생 사실을 표시하여 사용자에게 이를 알리도록 제어된다(S70).
한편, 제2 모니터링 단계는, 전술한 바와 같이, 치료광에 의해 타겟 조직인 RPE 세포층이 목적한 상태 변화가 발생했는지 여부를 판단하기 위한 것으로, 제1 치료 위치에 대한 치료 종료 시점이 도래하였는지 여부를 확인하기 위한 것이다. 제2 모니터링 단계는 제1 모니터링 단계와 비교하여, 모니터링 하고자 하는 정보가 상이하나, 동일한 간섭 신호를 이용하여 주파수 특성을 획득하고 이에 근거하여 판단하는 단계는 동일하게 수행된다. 따라서, 제2 모니터링 단계는 전술한 S1 내지 S6의 단계로부터 획득된 관심 영역의 주파수 특성에 근거하여, RPE층의 목표한 상태 변화가 발생하였는지 여부를 판단한다(S8). 판단 방식은 앞서 설명한 바와 같이, 관심 영역 신호의 제2 주파수 구역 신호가 기 설정된 기준을 이하이면, 목표한 상태 변화가 발생하지 않은 것으로 판단하고, 기 설정된 기준을 초과하면 목표한 상태 변화가 발생한 것으로 판단한다. 여기서, 기 설정된 기준은 앞서 설명한 기준과 같이, 현재 모니터링 단계(n번째 A 스캔에 의한 모니터링)에서 획득된 관심 영역 간섭 정보의 제2 주파수 구역 신호와 앞서 수행된 모니터링 단계(n-1번째 A 스캔에 의한 모니터링)에서 획득된 그것과 비교하는 방식으로 진행된다. 다만, 이러한 기준은 필요에 따라 다른 기준을 세팅하여 적용하는 것도 가능하다.
전술한 제1 모니터링 단계 및 제2 모니터링 단계를 통해, 치료광이 정상적으로 조사되었으나, RPE 세포에서 목표한 상태 변화가 없는 것으로 판단되면, 치료광을 다시 조사하여 치료를 추가적으로 진행하도록 제어한다. 이때, 제어부(500)는 보다 높은 강도의 치료가 가능하도록, 치료광의 파라미터를 조절할 수 있다(S50). 일 예로, 제어부(500)는 치료광 조사부를 제어하여, 조사되는 치료광의 출력을 증가시킬 수 있다. 다만, 이 이외에도 RPE 세포에 전달되는 에너지 양을 증가시킬 수 있도록, 치료광의 펄스 폭, 치료광 펄스 지연시간, 치료광의 스팟 사이즈와 같은 파라미터를 제어하는 것도 가능하다.
그리고, 조절된 파라미터를 갖는 치료광을 다시 제1 치료 위치로 조사하여, 전술한 S20 내지 S50의 단계를 반복적으로 수행한다. 도 11은 제1 치료 위치에 조사되는 치료광을 패턴을 도시한 그래프이다. 도 11에 도시된 바와 같이, 전술한 단계를 통해, 제1 치료 위치로 출력이 순차적으로 증가하는 패턴으로 치료광이 복수회에 걸쳐 조사된다. 이러한 과정에서, 제2 모니터링 단계를 통해, RPE 세포에서 목표한 상태 변화가 발생한 것으로 판단되면, 치료가 완료된 것으로 판단하고, 치료광 조사를 중지하고(S80), 제2 위치로 치료광 조사 위치를 변경한다(S90). 이때, 목표한 상태 변화가 발생한 것이 감지되는 즉시 치료광 조사를 중지하는 것도 가능하나, 기 설정된 패턴으로 치료광을 조사하고(예를 들어, 마지막으로 조사된 치료광의 출력으로 2회 추가 조사) 중지하도록 제어하는 것도 가능하다.
위와 같은 단계를 통해, 제1 치료 위치에 대한 치료 단계를 완료하고, 치료 위치를 변경하여, 제2 치료 위치를 비롯한 나머지 치료 위치에 대한 치료를 진행하는 방식으로 제어될 수 있다.
이상에서는, 간섭 정보의 주파수 특성을 이용하여, 제1 모니터링 및 제2 모니터링을 진행하고, 이에 근거하여 치료장치의 동작을 제어하는 방법에 대해 설명하였다. 다만, 이는 일 예이며, 전술한 단계 중 일부를 생략하거나, 변경하는 방식으로 다양하게 실시하는 것도 물론 가능하다.
일 예로서, 본 실시예와 달리 제1 모니터링과 제2 모니터링 중 어느 하나만을 수행하고, 이를 제어에 반영하도록 치료장치를 제어하는 것도 가능하다.
또한, 본 실시예에서는 제1 모니터링 단계 및 제2 모니터링 단계를 수행함에 있어, 간섭 신호 중 관심 영역에 해당하는 신호만을 추출하고 이의 주파수 특성에 근거하여 모니터링을 수행하였으나, 관심 영역 신호를 추출하는 단계를 수행하지 않고 간섭 신호 자체의 주파수 특성에 근거하여 모니터링을 수행하는 것도 가능하다(도 9의 S4 내지 S6 단계를 생략하고, S3의 주파수 신호를 이용하여 S7, S8 단계 수행). 또는, 제1 모니터링 단계 및 제2 모니터링 단계 중 어느 하나는 관심 영역 신호를 추출한 상태의 주파수 특성을 이용하고, 다른 하나는 관심 영역 추출 없이 간섭 신호의 주파수 특성을 이용하는 것도 물론 가능하다.
또한, 본 실시예서는, 치료광이 조사될 때마다 제1 모니터링 및 제2 모니터링을 모두 진행하는 것으로 설명하였으나, 제1 모니터링 단계는 최초 치료광 조사시에만 진행하여 치료광의 정상 조사여부를 판단하고, 2번째 치료광 조사부터는 생략하는 것도 가능하다.
나아가, 본 실시예에서는, 치료광 조사 주기와 모니터링 주기가 동일한 것을 전제로 설명하였으나, 치료광 조사와 모니터링이 상이한 주기로 진행될 수도 있다. 다만, 이 경우, 연속하는 치료광 조사 시점 사이에 복수회의 모니터링이 수행되는 것도 가능하고(모니터링 주기가 짧은 경우), 연속하는 치료광 조사 시점에 모니터링 단계가 생략되는 경우도 발생할 수 있다(치료광 조사 주기가 짧은 경우).
한편, 이상에서는 망막과 같은 안저 병변을 치료하는 안과용 치료장치 및 이의 제어방법을 중심으로 설명하였다. 다만, 본 발명은 안저 병변 뿐 아니라 안구 내의 다양한 조직에 관한 병변에 적용하는 것도 가능하다. 일 예로서, 본 발명은 전안부의 녹내장을 치료하기 위한 안과용 치료장치 및 이의 제어방법에 적용될 수 있으며, 이하에서는 도 12을 이용하여 이를 설명한다.
도 12는 본 발명을 이용하여 전안부 병변을 치료하는 모습을 도시한 단면도이다. 녹내장은 안압의 상승에 의한 시신경의 손상되는 병변으로, 안내(intraocular) 유체가 배출되는 경로를 확보하여 적정 안압을 유지시키는 방식으로 치료가 진행된다. 이를 위해, 본 발명에 따른 안과용 치료장치는 전안부의 림버스(Limbus) 하측에 위치하는 섬유주대(trabecualr meshwork, TM) 조직 상에 치료광을 조사하여 유체가 배출되는 특성을 개선시킬 수 있다.
도 12에 따른 안과용 치료 장치는 전술한 실시예에 따른 치료장치와 마찬가지로, 멜라노좀에 선택적으로 흡수되는 파장의 치료광을 조사하여 치료를 진행한다. 섬유주대 조직을 구성하는 섬유 주대 세포(trabecualr meshwork cell, TM cell)는 RPE 세포와 마찬가지로 멜라노좀과 같은 색소 성분을 포함한다. 따라서, 치료광이 조사되면 섬유주대 조직의 세포에 에너지가 전달되며, 이에 의해 섬유 주대 세포에 열적 손상이 발생하면서 유체의 배출 경로가 확보되어 안압을 정상적으로 유지시킬 수 있다.
전술한 실시예에서는 안저의 망막을 치료 위치로 하고 해당 치료 위치에 배치된 RPE 세포를 타겟 조직으로 하여 치료를 진행하는 것에 비해, 도 12에 따른 안과용 치료장치는 전안부의 섬유 주대 조직을 치료 위치로 하고 해당 위치에 섬유 주대 세포를 타겟 조직으로 하여 치료를 진행한다.
이를 위해, 안과용 치료장치의 대안부(430)는 반사부재를 포함한 컨택트 렌즈를 포함하여 구성된다. 이에 의해, 치료광을 비롯한 각종 광의 진행 경로는 반사 부재를 통해 치료 위치인 섬유 주대 조직으로 조사되며, 치료 위치로부터 반사되는 검측광 등의 반사광은 반사 부재(431)를 통해 안과용 치료장치의 빔 딜리버리부로 진입할 수 있다.
다만, 대안부(430)의 구조 이외에, 전술한 실시예들에서 설명한 안과용 치료장치의 구성과 동작을 비롯한 각종 제어 내용은 도 12의 안과용 치료장치에도 실질적으로 동일하게 적용될 수 있다. 이로 인해, 녹내장 치료를 진행시 간섭 정보의 주파수 특성에 근거하여 섬유 주대 세포의 상태를 모니터링하면서 치료를 진행할 수 있어, 최적 치료가 가능하며 치료 안전성이 개선될 수 있다.
이상, 본 발명의 다양한 실시예에 대해 상세하게 기술하였으나, 본 발명이 상기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명이 속하는 기술 분야에 대해 통상의 지식을 가진 사람이면, 첨부된 청구범위에 정의된 본 발명의 기술적 특징의 범위를 벗어나지 않으면서 본 발명을 여러 가지로 변형 또는 변경하여 실시할 수 있음은 밝혀둔다.

Claims (22)

  1. 안저의 치료 위치로 치료광을 조사하는 치료광 조사부;
    상기 치료 위치로 검측광을 조사하고, 반사되는 상기 검측광과 기 설정된 경로로 진행하는 기준광에 의한 간섭 신호의 주파수 특성에 근거하여 상기 치료 위치의 상태 정보를 모니터링하는 모니터링부; 및
    상기 모니터링부에서 감지된 상태정보에 근거하여 상기 치료광 조사부의 동작을 제어하는 제어부;를 포함하는 안과용 치료장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 모니터링부는,
    상기 반사된 검측광과 상기 기준광이 중첩되어 진행하는 경로를 형성하는 간섭 광학계;
    상기 간섭 광학계를 따라 진행하는 상기 검측광 및 상기 기준광을 수광하여 상기 간섭 신호를 검출하는 검출부; 및
    상기 검출부에서 검출된 상기 간섭 신호의 주파수 특성을 분석하는 프로세서;를 포함하는 안과용 치료장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 치료광 조사부는 하나의 치료 위치에 복수회에 걸쳐 치료광을 조사하도록 제어되고,
    상기 모니터링부는 상기 각각의 치료광에 따른 상기 간섭 정보의 주파수 특성을 분석하여 상기 치료 위치의 상태 정보를 모니터링하는 것을 특징으로 하는 안과용 치료장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 프로세서는 앞서 검출된 간섭 신호의 주파수 특성과 현재 검출된 간섭 신호의 주파수 특성을 비교하여 상기 치료 위치의 상태 정보를 모니터링 하는 것을 특징으로 하는 안과용 치료장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 모니터링부는, 상기 치료광 조사시, 상기 간섭 신호 중 제1 주파수 구역에 해당하는 신호의 크기가 정상 상태 대비 또는 앞서 검출된 간섭 신호 대비하여 증가한 것으로 판단되면 치료광이 상기 치료 위치에 정상적으로 조사된 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 안과용 치료장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 치료광 조사 중, 상기 모니터링부에서 상기 치료 위치에 정상적으로 조사되지 않은 것으로 판단되면, 제어부는 표시부를 통해 사용자에게 이상 발생 사실을 표시하는 것을 특징으로 하는 안과용 치료장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 치료광 조사부는 해당 치료 위치의 타겟 조직에서 목표한 상태 변화가 이루어진 것으로 판단될 때까지 복수회에 걸쳐 치료광을 조사하도록 제어되고,
    상기 모니터링부는, 상기 복수회에 걸쳐 치료광이 조사되는 동안, 상기 간섭 신호 중 제2 주파수 구역에 해당하는 신호의 크기가 기 설정된 기준 이상으로 증가한 것으로 판단되면 상기 타겟 조직에서 목표한 상태변화가 이루어진 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 안과용 치료장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 치료광 조사부는 해당 치료 위치의 상기 타겟 조직에서 목표한 상태변화가 이루어진 것으로 판단될 때까지 복수회에 걸쳐 치료광을 조사함에 있어, 치료광에 의해 상기 타겟 위치로 전달되는 에너지가 순차적으로 증가하도록 제어되는 것을 특징으로 하는 안과용 치료장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 모니터링부에서 상기 타게 조직에서 목표한 상태변화가 이루어진 것으로 판단되면,
    상기 제어부는 해당 치료 위치로 치료광을 조사하는 것을 중지하거나, 상기 치료 위치로 기 설정된 조사 패턴으로 치료광을 추가 조사 한 후 치료광 조사를 중지하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 안과용 치료장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 모니터링부는 상기 간섭 정보로부터 상기 치료 위치의 관심 영역에 해당하는 신호를 선택적으로 추출하고,
    상기 추출된 관심 영역에 해당하는 신호의 주파수 특성에 근거하여 상기 관심 영역의 상태 정보를 모니터링하는 것을 특징으로 하는 안과용 치료장치.
  11. 치료광 발생부에서 발생된 치료광을 안저의 치료 위치로 조사하는 단계;
    상기 치료 위치로 검측광을 조사하고, 반사되는 상기 검측광과 기 설정된 경로로 진행하는 기준광에 의한 간섭 신호의 주파수 특성을 이용하여 상기 치료 위치의 상태 정보를 모니터링하는 단계; 및;
    상기 모니터링부에서 감지된 상태 정보에 근거하여 상기 치료광의 파라미터를 제어하는 단계를 포함하는 안과용 치료장치의 제어 방법
  12. 제11항에 있어서, 상기 모니터링 단계는;
    상기 치료 위치로 검측광을 조사하는 단계;
    상기 치료 위치에서 반사된 검측광과 상기 기준광에 의한 간섭 신호를 검출하는 단계; 및
    상기 검출부에서 검출된 간섭 신호의 주파수 특성을 분석하는 단계를 포함하는 안과용 치료장치의 제어 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 치료광을 조사하는 단계는 하나의 치료 위치에 복수회에 걸쳐 진행되고,
    상기 모니터링 단계는 각각의 치료광에 의한 상기 치료 위치의 상태 정보를 모니터링할 수 있도록, 상기 치료광을 조사하는 단계의 주기에 상응하는 주기로 복수회에 걸쳐 진행되는 것을 특징으로 하는 안과용 치료장치의 제어 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 주파수 특성 분석 단계는 앞서 진행된 모니터링 단계에서 검출된 간섭 신호의 주파수 특성과 현재 진행 중인 모니터링 단계에서 검출된 간섭 신호의 주파수 특성을 비교하여 상기 치료 위치의 상태 정보를 모니터링 하는 것을 특징으로 하는 안과용 치료장치의 제어 방법.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 모니터링 단계에서 검출된 간섭 신호 중 제1 주파수 구역에 해당하는 신호의 크기가 정상 상태 대비 또는 앞서 검출된 간섭 신호 대비하여 증가한 것으로 판단되면, 상기 치료광이 상기 치료 위치에 정상적으로 조사된 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 안과용 치료장치의 제어 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 모니터링부에서 상기 치료광이 상기 치료 위치에 정상적으로 조사되지 않은 것으로 판단되면, 표시부를 통해 사용자에게 이상 발생 사실을 표시하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 안과용 치료장치의 제어 방법.
  17. 제11항에 있어서,
    상기 모니터링 단계에서 검출된 간섭 신호 중 제2 주파수 구역에 해당하는 신호의 크기가 기 설정된 기준 이상으로 증가한 것으로 판단되면,
    상기 치료광 파라미터 제어 단계는 상기 치료광의 조사를 중지하거나, 기 설정된 조사 패턴으로 치료광을 조사한 후 상기 치료광의 조사를 중지하는 것을 특징으로 하는 안과용 치료장치의 제어방법.
  18. 제11항에 있어서,
    상기 모니터링 단계에서 검출된 간섭 신호 중 제2 주파수 구역에 해당하는 신호의 크기가 기 설정된 기준 이상으로 증가하지 않은 것으로 판단되면,
    상기 치료광 파라미터 제어단계는 상기 치료 위치로 더 많은 에너지가 전달될 수 있도록 상기 치료광의 파라미터를 제어하는 것을 특징으로 하는 안과용 치료장치의 제어방법.
  19. 제11항에 있어서,
    상기 치료광을 조사하는 단계는 해당 치료 위치의 타겟 조직에서 목표한 상태 변화가 이루어진 것으로 판단될 때까지 복수회에 걸쳐 진행되고,
    상기 모니터링 단계는 상기 검출된 간섭 신호 중 제2 주파수 구역에 해당하는 신호의 크기가, 앞서 진행된 모니터링 단계에서 검출된 간섭 신호 대비, 기 설정된 기준 이상 증가한 것으로 판단되면, 상기 타겟 위치에서 목표한 상태 변화가 이루어진 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 안과용 치료장치의 제어방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 모니터링 단계에서 상기 타겟 위치의 목표한 상태 변화가 이루어진 것으로 판단되면,
    상기 치료광 파라미터를 제어하는 단계는 상기 치료광의 조사를 중지하거나, 기 설정된 조사 패턴으로 치료광을 조사한 후 상기 치료광의 조사를 중지하는 것을 특징으로 하는 안과용 치료장치의 제어방법.
  21. 제11항에 있어서,
    상기 모니터링 단계는 상기 간섭 정보로부터 상기 치료 위치의 관심 영역에 해당하는 신호를 선택적으로 추출하고, 상기 추출된 신호의 주파수 특성에 근거하여 상기 관심 영역의 상태 정보를 모니터링하는 것을 특징으로 하는 안과용 치료장치의 제어방법.
  22. 전안부의 가장자리를 따라 위치하는 치료 위치로 치료광을 조사하는 치료광 조사부;
    상기 치료 위치로 검측광을 조사하고, 반사되는 상기 검측광과 기 설정된 경로로 진행하는 기준광에 의한 간섭 신호의 주파수 특성에 근거하여 상기 치료 위치의 상태 정보를 모니터링하는 모니터링부; 및
    상기 모니터링부에서 감지된 상태정보에 근거하여 상기 치료광 조사부의 동작을 제어하는 제어부;를 포함하는 안과용 치료장치.
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